Formgrundstoff

Natürliche mineralische oder synthetische Granulate bzw. Sande.

Als Sande bezeichnet man mineralische Stoffe in Größenbereichen von 0,02 bis 2,0 mm Korndurchmesser. Der Formgrundstoff ist ein Kornhaufwerk mit bestimmten granulometrischen Eigenschaften. Er bildet das Gerüst der Form und dient zugleich als Füllstoff.

Hauptanforderungen sind günstige granulometrische Eigenschaften, hohe thermische Stabilität (Sintertemperatur > 1350 °C), geringe thermische Ausdehnung (möglichst ohne Ausdehnungsanomalien), ausreichende Temperaturwechselbeständigkeit sowie günstiges chemisches Verhalten.

Der wichtigste Formgrundstoff ist gegenwärtig Quarzsand. Er ist kostengünstig und für alle bekannten Bindersysteme mit wenigen Einschränkungen einsetzbar. Hauptbestandteil ist das Mineral Quarz, eine kristalline Form der Kieselsäure (SiO2). In Abhängigkeit von Temperatur und Druck sind verschiedene SiO2-Modifikationen beständig, der Übergang der einzelnen SiO2-Modifikationen ist mit Volumenänderungen verbunden, welche Auswirkungen auf das Ausdehnungsverhalten der Quarzsande (s. Sandausdehnung) und damit auch auf formsandbedingte Gussfehler (s. a. Sandausdehnungsfehler) haben können.

Ein Beispiel zeigt Tafel 1 am Quarzsand GS 23 der Strobel Quarzsand GmbH.

In der Praxis finden für hochbeanspruchte Formen bzw. Formpartien eine Reihe weiterer Formgrundstoffe Verwendung, die sich besonders durch höhere Sinterpunkte und geringe Ausdehnungswerte auszeichnen. Dazu gehören u. a. die Mineralien Quarzgut (s. Quarzgutsand), Zirkon (s. Zirkonsand), Olivin, Chromit, Chrom-Magnesit-Granulat und Schamotte.

Für spezielle Formverfahren finden desweiteren Korund (Al2O3) und Schmelzmullit (3Al2O3 · SiO2) als Formgrundstoff Anwendung (s. a. Spezialsand).

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