Barren ist ein Begriff, der ziemlich lose auf jede Metallmasse angewendet wird, die speziell aus einem geschmolzenen Zustand mit bekannter Zusammensetzung, Gewicht, Form und physikalischen Abmessungen gegossen wird. Diese Einheitlichkeit soll helfen, die Mengen des Metalls zu berücksichtigen, die gegossen, gelagert oder transportiert werden. Eine Vielzahl von Metallen wird üblicherweise in Barrenform gegossen, darunter Gold, Silber, Platin und Zinn. Ingot-Designs umfassen eine Vielzahl von Formen und Größen, die durch die beabsichtigte Funktion und die metallurgischen Anforderungen des Endprodukts definiert werden.
Seit es die Metallurgie gibt, werden Metalle in Formen bekannter Eigenschaften gegossen. Vom alten chinesischen Sycee bis zu den Gold-, Silber- und Bleibarren des Römischen Reiches war der Barren eine anerkannte Methode, um wertvolle Metalle für Lagerung und Transport zu präsentieren. Die Praxis, Metalle in standardisierte Formen zu gießen, setzt sich bis heute fort, wobei die große Mehrheit der Metallprodukte ihr Leben als Barren beginnt. Die Hauptmotivatoren hinter der Praxis sind die buchhalterischen und logistischen Vorteile der Herstellung von Produkten mit einheitlichem Charakter. Jeder Barren besteht aus einer Metallmasse bekannter Zusammensetzung, Größe, Form und Gewicht, was eine einfache Aufzeichnung, Lagerung und Transport erleichtert.
Die hierfür verwendeten Formen sind mehr als bloße Behälter zum Abkühlen von Metallschmelzen. Die physikalischen Eigenschaften des fertigen Barrens auf atomarer Ebene hängen davon ab, wie die Formen konstruiert sind. Die kristalline Struktur und Integrität des Endprodukts hängt von der Verteilung von Legierungszusätzen, Gasen und Verunreinigungen während des Abkühlens ab, ein Prozess, der weitgehend von der Werkzeugkonstruktion bestimmt wird. Formkonstruktionen sind daher so formuliert, dass sie einen Barren herstellen, der nicht nur physikalisch praktisch ist, sondern auch metallurgisch kompatibel mit seiner beabsichtigten Endverwendung ist. Diese Überlegungen bestimmen die Form, Innenfläche und Größe der Form sowie die Position des Füllzugangs der Form.
Barren werden typischerweise in der Gießerei-Produktionsstufe gegossen. Das geschmolzene Metall wird im Allgemeinen entweder in einem einzigen Schritt oder in einem kontinuierlichen Verfahren direkt aus dem Ofen in die vorbereiteten Formen gegossen. Sobald das geschmolzene Metall bis zu einem Punkt verfestigt ist, an dem es manipuliert werden kann, wird der fertige Gegenstand aus der Form ausgeworfen. Von dort wird es typischerweise in einen Reinigungsbereich gebracht, wo Oberflächenverunreinigungen wie Schlacke, Formsand und Schmiermittel entfernt werden. Der Barren wird dann, wenn es der Prozess erfordert, markiert und eingelagert.
Die meisten Metalle und Legierungen, die für den Verkauf oder die Produktion bestimmt sind, werden zu Barren gegossen. Dazu gehören Gold, Silber, Zinn, Platin, Blei, Aluminium, Stahl und Roheisen. Die meisten Barren werden als längliche Grundformen mit sich verjüngenden Seiten geformt, obwohl ihr Design unterschiedlich sein kann, um Transport-, Lager- oder Produktionsprozessanforderungen zu erfüllen. Abhängig von der beabsichtigten Endverwendung kann ihr Gewicht von ein paar Unzen bis zu hundert Tonnen oder mehr variieren.