Es gibt viele Arten von Gießereisand, die anhand ihrer Mineralzusammensetzung, Herkunft und Eigenschaften wie folgt kategorisiert werden können. Jede Sandart hat ihre eigenen einzigartigen Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten.
Im Folgenden sind häufig verwendete Gießereisande und detaillierte Beschreibungen aufgeführt:
1. Quarzsand – der gebräuchlichste und grundlegendste
• Zusammensetzung: Der Hauptbestandteil ist Siliziumdioxid (SiO₂). Je höher der SiO₂-Gehalt, desto besser die Feuerfestigkeit.
Es kann als Basiszuschlagstoff in verschiedenen Bindemittelsystemen dienen, darunter Tonsand (Grünsand), Harzsand und Wasserglassand.
2. Chromitsand – hochwertiger Oberflächensand
• Zusammensetzung: Besteht hauptsächlich aus FeCr₂O₄, reich an Cr₂O₃.
• Vorteile:
• Extrem hohe Feuerfestigkeit (>1900 °C)
• Gute thermische Stabilität (niedriger Ausdehnungskoeffizient)
• Hohe Schlackenbeständigkeit
• Schnelle Abkühlung, wodurch die Korngröße verfeinert wird.
Nachteile:
Teuer
Umweltrisiken: Hohe Temperaturen in alkalischen Umgebungen können giftiges sechswertiges Chrom erzeugen, und Abfallsand muss als Sondermüll entsorgt werden. Anwendungen: Wird hauptsächlich zum Oberflächenschleifen oder Beschichten von Stahlgussteilen (insbesondere großen Teilen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl) verwendet, um ein Anhaften des Sandes zu verhindern.
3. Zirkonsand – Beste Leistung.
Zusammensetzung: Besteht hauptsächlich aus Zirkonsilikat (ZrSiO₄).
Vorteile:
Extrem hohe Feuerfestigkeit (>2400 °C).
Extrem niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient (fast der niedrigste aller Sandformen), dadurch extrem hohe Maßgenauigkeit der Gussteile.
Hohe Wärmeleitfähigkeit und schnelle Abkühlung der Gussteile.
Feine, abgerundete Partikel, dadurch extrem glatte Gussoberflächen.
Nachteile:
Extrem teuer. Die weltweiten Reserven sind begrenzt und das Angebot wird von geopolitischen Faktoren beeinflusst.
Anwendungen: Präzisionsgussteile, die eine extrem hohe Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit erfordern, wie z. B. Deckschichten und Schleifmittel für Feingussteile; Plansand für große, dickwandige Stahlgussteile.
4. Olivinsand – eine umweltfreundliche Alternative
Zusammensetzung: Besteht hauptsächlich aus (Mg, Fe)₂SiO₄.
Vorteile:
Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient, zwischen dem von Quarzsand und Chromsand.
Hohe Feuerfestigkeit (ca. 1750–1850 °C).
Chemisch neutral, besonders geeignet für den hochmanganhaltigen Stahlguss (reagiert nicht mit MnO).
Keine Gefahr durch Quarzstaub, umweltfreundlich und ungiftig.
Nachteile:
Hohe Härte, die zu starkem Verschleiß der Ausrüstung führt.
Anfällig für Eisenoxidkorrosion bei hohen Temperaturen. • Anwendungen: Komponenten aus manganreichem Stahl (wie Weichen und Gleisschuhe), Komponenten aus legiertem Stahl und Komponenten aus Gusseisen. Es ist eine umweltfreundliche Alternative zu Quarzsand und Chromsand.
Anwendungen: Ein vielseitiger Alternativsand mit hervorragender Leistung, geeignet für eine Vielzahl von Prozessen, einschließlich 3D-Druck-Sandformung, Harzsand und beschichtetem Sand. Geeignet für Gusseisen, Stahl und Nichteisenlegierungen.