Was ist Shell Molding?

Schalenformen, auch bekannt als Schalenformguss, ist das Verfahren zur Herstellung und Verwendung von Harzformen aus dünnwandigen Abschnitten. Der Prozess wird typischerweise verwendet, um kleine bis mittlere Metallteile herzustellen. Es eignet sich gut für Gegenstände, die Präzision und gleichbleibende Genauigkeit erfordern. Das Schalenformen kam erstmals während des Zweiten Weltkriegs in Deutschland zum Einsatz, wo es von Johannes Croning patentiert wurde und daher auch als „Croning-Verfahren“ bezeichnet werden kann.

Um ein Schalenformteil herzustellen, wird Quarzsand mit einem Harz beschichtet, das bei Hitze zu einem Feststoff aushärtet. Diese Mischung wird in eine „Dumpbox“ gefüllt – eine Kiste aus hitzebeständigem Material und oben offen. Ein Metallmuster wird dann auf ungefähr 450°F (ungefähr 230°C) erhitzt, mit einem Schmiermittel beschichtet und über der Öffnung des Kastens befestigt. Das Ganze wird umgedreht, so dass der Harzsand mit dem Muster in Kontakt kommt. Nach 15 bis 30 Sekunden wird das Ganze wieder aufrecht gestellt, überschüssiger Sand fällt zurück in die Kiste und das Muster wird entfernt.

Das durch das Verfahren erzeugte Schalenformteil kann nur 1/8 bis 3/16 Zoll (ungefähr 3 bis 5 mm) dick sein, aber dennoch eine angemessene Zugfestigkeit aufweisen, abhängig vom verwendeten Harz. Die Form kann in einem Ofen weiter erhitzt werden, um sie auszuhärten und zu härten, bevor sie aus dem Modell entfernt wird. Sobald alle Teile der Formschale erstellt sind, können sie entweder zusammengeklemmt oder mit Klebstoffen zusammengehalten werden. Die fertige Form wird dann typischerweise in einen Behälter gelegt, der mit Schrot, Sand oder einem anderen ähnlichen Material gefüllt ist, um die Festigkeit zu erhöhen.

Sobald die Form vollständig zusammengebaut ist, wird geschmolzenes Metall hineingegossen und abkühlen gelassen. Nachdem das Metall abgekühlt ist, ist die Schale „zerbrochen“, obwohl die Schalenabschnitte unter normalen Bedingungen nicht wirklich beschädigt werden. Der modulare Charakter der Form ermöglicht das Entfernen des fertigen Metallteils ohne die Form zu beschädigen, wodurch die Form wiederverwendbar wird.

Die beim Schalenformverfahren verwendeten Materialien können teurer sein als die in anderen Formverfahren verwendeten, aber die fertige Form erfordert aufgrund ihrer geringen Dicke weniger Material, was den Kostenunterschied ausgleichen kann. Eine wiederverwendbare Form zu haben, ist einer der Hauptvorteile des Schalenformens gegenüber dem Sandguss. Die für den Sandguss benötigten Materialien sind zwar viel billiger, die Form wird jedoch zerstört, während die Form beim Schalenformen wiederverwendbar ist.