14. April 2026
Sandguss ist derzeit das am weitesten verbreitete und anpassungsfähigste Gießverfahren in industriellen Anwendungen und eignet sich besonders für die Herstellung von großen, schweren und strukturell komplexen Pumpengehäusen.
aus Plex oder aus speziellen Legierungswerkstoffen (wie Edelstahl oder Duplexstahl) hergestellt.
Im Vergleich zum Druckguss ist der Sandguss nicht durch die Teilegröße oder das Gewicht eingeschränkt; im Vergleich zum Präzisionsguss hat er geringere Formkosten und eignet sich besser für die Einzelstück- oder Kleinserienfertigung.
Hier finden Sie eine detaillierte Analyse des Sandgussverfahrens für Pumpengehäuse, die alle Aspekte von Formtechniken und zentralen Herausforderungen bis hin zu Industriestandards abdeckt.
Kernformungstechnologie
Bei der Herstellung von Pumpengehäusen wird das Sandgussverfahren im Wesentlichen in zwei Hauptformtechniken unterteilt, die die Präzision und Oberflächenqualität der Gussteile bestimmen:
Harzsandguss
Prinzip: Mit Harz als Bindemittel wird der ursprüngliche Sand vermischt und um das Modell herum eingefüllt, wodurch nach dem Aushärten eine harte Sandform entsteht.
Merkmale: Die Sandform zeichnet sich durch hohe Festigkeit, überlegene Maßgenauigkeit der Gussteile und eine bessere Oberflächengüte im Vergleich zu herkömmlichem Tonsand aus.
Anwendung: Weit verbreitet bei der Herstellung von mittelgroßen und großen Pumpengehäusen, Doppelsaugpumpen und mehrstufigen Pumpengehäusen. Beispielsweise nutzen große Gießereien wie Jiangsu Wanhang das Harzsandverfahren zur Herstellung von Pumpen- und Ventilgussteilen mit einem Gewicht von mehreren Tonnen.
3D-Sanddruck
Prinzip: Durch die Nutzung von 3D-Drucktechnologie werden Sandschichten direkt aufgesprüht und gebunden, wodurch die Notwendigkeit von Holz- oder Metallformen entfällt.
Vorteile: Es verkürzt den F&E-Zyklus erheblich, ermöglicht die Herstellung komplexer interner Strömungskanäle (wie spiralförmiger Druckkammern), die mit herkömmlichen Verfahren nicht realisierbar sind, und beseitigt Fehler bei der Trennung von Oberflächen.
Wichtigste technische Herausforderungen und Lösungen
Das Pumpengehäuse (insbesondere das Gehäuse von Kreiselpumpen) weist typischerweise komplexe spiralförmige Strömungskanäle und ungleichmäßige Wandstärken auf, die beim Sandguss sehr anfällig für Defekte sind.
Rissfehler
Grund:
Materialeigenschaften: Beispielsweise weist martensitischer Edelstahl CA15 eine schlechte Wärmeleitfähigkeit auf und erfährt bei Phasenumwandlungen eine Volumenausdehnung, wodurch er sehr anfällig für Kaltrisse ist.
Konstruktive Auslegung: Die Wandstärke von Bauteilen wie dem Pumpenkörperflansch und den Stützfüßen (≥70 mm) ist deutlich größer als die des Pumpengehäuses (ca. 15 mm), was aufgrund ungleichmäßiger Abkühlungsraten zu erheblichen thermischen Spannungen führt.
Sandbeständigkeit: Die übermäßige Festigkeit des Harzsandes und seine schlechten Fließeigenschaften behindern die Schrumpfung der Gussteile.
Lösung:
Prozessoptimierung: Die Entformungszeit sollte kontrolliert werden (z. B. 4-6 Stunden nach dem Gießen), um vorzeitige Entformungsrisse durch Abschreckung zu vermeiden.
Wärmebehandlung: Nach dem Entformen werden die Gussteile sofort in den Ofen zur Hochtemperaturerhaltung (1100-1150°C) gegeben, gefolgt von einer schnellen oder stufenweisen Abkühlung, um Spannungen abzubauen und die Bildung spröder Strukturen zu verhindern.
Zusammensetzungskontrolle: Der Kohlenstoffgehalt muss streng kontrolliert werden (z. B. unter 0,1 %), um die martensitische Phasenumwandlungsspannung zu reduzieren.
2. Bohrkerne und Blaslöcher
Herausforderung: Die Ein- und Auslasskanäle des Pumpenkörpers werden üblicherweise aus Sandkernen geformt. Das herkömmliche horizontale Gießverfahren erfordert eine große Anzahl von Stützstrukturen zur Stabilisierung der Sandkerne, was häufig zu Porosität oder mangelhafter Verschmelzung an den Stützstellen führt und somit Leckagen bei der hydrostatischen Prüfung verursacht.
Lösung:
Vertikaler Sandkern: Die Formgebungsmethode wird verändert, indem die Einlass- und Auslass-Sandkerne vertikal positioniert werden. Durch die Nutzung der Schwerkraft zur Selbstverriegelung wird der Bedarf an Kernstützen reduziert oder ganz vermieden.
Integrales Drucken: Durch den Einsatz der 3D-Drucktechnologie zur Herstellung hohler Sandkerne mit internen Verstärkungsrippen wird nicht nur eine hohe Festigkeit gewährleistet, sondern auch die Notwendigkeit der Montage beseitigt, wodurch das Risiko von Passfehlern und Gasporosität an den Nähten entfällt.