Grauguss ist ein Werkstoff, bei dem sich die Frage nach den Einsatzbereichen aus seinen Eigenschaften beantwortet: Er wird dort bevorzugt, wo Schwingungsdämpfung, Druckfestigkeit, Wärmeleitung und Bearbeitbarkeit erwartet werden. Dieser Beitrag fasst die verbreiteten Einsatzbereiche von Grauguss nach Bauteilen und Branchen zusammen. Einzelheiten zu Vorteilen und Grenzen finden Sie im Beitrag „Vorteile und Grenzen von Grauguss“.
Eigenschaften, die den Einsatzbereich bestimmen
Bei der Entscheidung, ob ein Teil aus Grauguss gefertigt wird, lautet die erste Frage, welche Belastung das Teil aufnimmt. Eine Aufgabe, bei der Druck und Dämpfung im Vordergrund stehen, spricht für Grauguss; eine Aufgabe mit Zug- und Schlagbelastung kann einen anderen Werkstoff erfordern.
Die Einsatzbereiche von Grauguss (Lamellengraphit, EN-GJL) sind nicht zufällig; hinter jedem steht eine Werkstoffeigenschaft. Bestimmen Schlag-, Biege- oder Ermüdungsbelastung das Teil, kommen duktilere Werkstoffe wie Sphäroguss ins Spiel; Grauguss ist dagegen vorn, wenn folgende Eigenschaften gesucht werden:
- Schwingungsdämpfung: Maschinengestelle, Lagerungen, Maschinenfundamente.
- Druckfestigkeit: Gehäuse, Sockel und Gewichtsteile.
- Wärmeleitung und Temperaturwechselbeständigkeit: Bremsscheiben, Bremstrommeln, Heizungsbauteile.
- Gleit- und Verschleißverhalten: Zylinderlaufbuchsen, Führungsbahnen, Kolbenringnuten.
- Gießbarkeit und Kosten: komplexe Gehäuse, Serienteile.
Maschinenbau und Werkzeugmaschinen
Werkzeugmaschinengestelle, Tisch- und Führungsbetten, Grundplatten und Getriebegehäuse sind klassische Anwendungen von Grauguss. Da die Dämpfung der bei der mechanischen Bearbeitung entstehenden Schwingungen Oberflächenqualität des bearbeiteten Teils und Standzeit des Werkzeugs beeinflusst, ist das Dämpfungsvermögen des Werkstoffs bei diesen Teilen ausschlaggebend.
Kompressorgehäuse, Gehäuse hydraulischer und pneumatischer Komponenten sowie allgemeine Maschinenteile können nach derselben Logik aus Grauguss gefertigt werden. Bei Teilen mit bearbeiteten Flächen erleichtert es die Maßhaltigkeit, wenn der Übergang vom Guss zur Bearbeitung bei einem einzigen Lieferanten liegt.
Bei Maschinengestellen bestimmen die Anordnung der Innenrippen und die Wanddicke das Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und Gewicht. In dynamisch belasteten Bereichen muss die geringe Duktilität von Grauguss berücksichtigt werden; gegebenenfalls ist für diese Bereiche eine andere Werkstoffklasse zu prüfen.
Bei Getriebe- und Zahnradkastengehäusen hängt das Risiko von Ölaustritt ebenso von der Dichtheit der Gussoberfläche wie von der Ebenheit der bearbeiteten Flanschflächen ab; der Bearbeitungsplan nach dem Guss wird deshalb von Anfang an erstellt.
Automobil und Fahrzeugteile
Motorblöcke, Zylinderköpfe, Schwungräder, Bremsscheiben und Bremstrommeln sind seit vielen Jahren verbreitete Einsatzbereiche von Grauguss. Bei Bremsteilen stehen Wärmeleitung und Temperaturwechselbeständigkeit im Vordergrund, bei Motorblöcken Gießbarkeit und Verschleißverhalten.
Welche Klasse in welchem Teil verwendet wird, hängt von der jeweiligen Kundenspezifikation und der Konstruktion ab; dasselbe Teil kann bei verschiedenen Herstellern mit unterschiedlichen Klassen gelöst sein. Maßgeblich sind daher nicht allgemeine Angaben, sondern Teilezeichnung und Anforderungen.
Bei Teilen wie Bremsscheiben beeinflusst der Temperaturwechsel auch die Rissneigung des Werkstoffs; Klassen- und Zusammensetzungswahl werden daher an die Konstruktionsspezifikation gebunden. Bei Motorblöcken erhöht die Tendenz zu dünneren Wänden bei dem querschnittsempfindlichen Grauguss die Bedeutung von Gießsimulation und Prozesskontrolle.
Armaturen, Heizung und Infrastruktur
Pumpengehäuse, Armaturengehäuse für niedrigen Druck und Rohranschlussteile können aus Grauguss hergestellt werden. Im Heizungsbereich sind Kesselglieder sowie Ofen- und Rostteile wegen ihrer Hitzebeständigkeit und niedrigen Kosten verbreitet. In der Infrastruktur wurden bauliche und dekorative Teile wie Geländer, Säulen und Roste historisch aus Grauguss gefertigt.
Bei druckbeaufschlagten und schlaggefährdeten Infrastrukturteilen wird heute auch häufig Sphäroguss eingesetzt; die Wahl erfolgt nach der jeweiligen Produktnorm. In diesen Bereichen zählt nicht nur der Werkstoffname, sondern es sind die Mindestwerte der Produktnorm zu beachten.
Bei medienführenden Teilen wie Pumpen und Armaturen hängt die Dichtheit von der Porositätskontrolle ab. Bei solchen Teilen können Kontrollen wie Druckprüfung und Dichtheitsprüfung in der Spezifikation stehen.
Bei Heizungsbauteilen bestimmen Wärmedehnung und Spannungen aus Temperaturwechseln Geometrie und Wanddickenverteilung des Teils; bei diesen Teilen wird die Bauweise einfach und die Wanddicke gleichmäßig gehalten.
Fazit: Ist Grauguss für Ihr Teil geeignet?
Grauguss wird bei Teilen eingesetzt, bei denen Schwingungsdämpfung, Druckfestigkeit, Wärmeleitung und niedrige Stückkosten gemeinsam gefragt sind. Der richtige Einsatz ergibt sich, wenn die Grenzen des Werkstoffs bekannt sind.
Ob Ihr Teil für Grauguss geeignet ist, können wir anhand von Zeichnung und Einsatzbedingungen gemeinsam bewerten. Bei SYC werden Guss und mechanische Bearbeitung im selben Unternehmen angeboten; es genügt, dem Angebotsformular eine Zeichnung oder eine Teilebeschreibung beizufügen.
