Ein wesentliches Problem, insbesondere beim
Leichtmetallkokillenguß, sind die Volumendefizite, die bei der Erstarrung
des Gußteils auftreten. Das Volumen der hier betrachtete Legierung AlSi 10.5
nimmt während der Erstarrung von Liquidustemperatur (600 °C)
auf Solidustemperatur (555 °C) um 7%, bei der weiteren Abkühlung bis auf Raumtemperatur
noch einmal um 5% ab.
Dadurch bilden sich Fehlstellen in Form
von Lunkern im Gußteil oder Unebenheiten an dessen Oberfläche,
die nicht durch die Kokillenform bedingt sind.
Sie sind in Art und Umfang abhängig von den Temperaturverteilungen
während des Erstarrungsprozesses.
Die Wahrscheinlichkeit der Fehlerentstehung in einem Teilbereich des
Gußteils ist immer dann besonders hoch, wenn sich dort während der
Erstarrung ein schmelzflüssiges Gebiet ausbildet, das vom Kokillenrand
oder bereits erstarrtem Material umschlossen ist. In diesem Fall
kann das durch Schrumpfung entstandene Fehlvolumen nicht mehr durch
nachfließende Schmelze ausgeglichen werden.
In stabförmigen Teilbereichen eines Gußstücks oder Speisers kommt es immer dann zur Ausbildung von Fehlstellen, wenn die Schmelze in oberen Abschnitten früher erstarrt als in weiter unten liegenden.
Dort kann das durch Schrumpfung entstandene
Volumen nicht mehr durch nachfließende Schmelze aufgefüllt werden, weil der
Zufluß durch erstarrtes Material verstopft ist ([13, S.179 ff.]).
Fehlerfreiheit des Gußteils läßt sich am ehesten erreichen, wenn in seinen einzelnen Bereichen oder im Speiser die Schmelze von unten nach oben erstarrt.
