Zinngießen in Formsand

Kurz erklärt: Formsand ist eine preiswerte, wiederverwendbare Alternative zu Silikonkautschuk für den Zinnguss. Er verträgt Gießtemperaturen bis ca. 900 °C und eignet sich besonders für flache Teile mit ebener Rückseite wie Plaketten, Türschilder oder Medaillen sowie für vollplastische Figuren ohne starke Hinterschneidungen.

Was ist Sandguss mit Formsand?

SELVA Formsand ist ein feinkörniges Mineralgemisch, das mit einem öligen Bindemittel durchsetzt ist. Der Sand verträgt Gießtemperaturen bis ca. 900 °C. Formsand kann so lange immer wieder verwendet werden, bis die Wirkung des Bindemittels nachlässt. Gründe dafür können eine Alterung (über mehrere Jahre), das Verzundern des Öls durch die thermische Belastung oder das Durchsetzen mit Talkumpuder (Formtrennmittel) sein.

Formsand oder Silikonkautschuk – welche Technik passt?

Kriterium	Formsand	Silikonkautschuk
Kosten	Relativ preiswert	Teurer in der Anschaffung
Wiederverwendbarkeit	Immer wieder für neue, unterschiedliche Formen nutzbar	Eine Form liefert dutzende bis hunderte Abgüsse desselben Modells
Oberflächenqualität	Rauere Oberfläche der Formmulde und des Gießteils	Glattere, detailgetreuere Oberfläche
Formhinterschneidungen	Nicht möglich (keine negative Formschräge)	Leichte Hinterschneidungen möglich
Geeignete Teilegröße	Nicht geeignet für allerfeinste, filigrane Kleinteile	Auch für filigrane Details geeignet
Formaufwand	Für jeden Guss muss die Form neu angelegt werden	Eine Form für viele Wiederholungsgüsse nutzbar

Wer stattdessen wiederverwendbare Formen für filigrane oder mehrfach zu reproduzierende Figuren sucht, findet die passende Anleitung im Fachtipp „Zinngießen in Silikonkautschuk-Formen“

Das Gießmetall

Da sehr kleine, fein verästelte Teile mit besonderen Ansprüchen an das Gießmetall für den Sandguss ohnehin nicht infrage kommen, eignen sich die für den sogenannten „Weichguss“ üblichen Gießmetalle aus Reinzinn durchaus.

Sicherheitshinweis: Schwermetalle und heißes Metall
Von Metallschmelzen und Gießteilen, die Schwermetalle wie Blei oder Antimon enthalten, gehen erhebliche Gefahren aus – durch Einatmen der aufsteigenden Dämpfe sowie durch Aufnahme von Metallstaub und Abrieb beim Sägen, Feilen, Schleifen und Polieren der Teile.
Vorsicht bei Legierungen, deren genaue Zusammensetzung nicht bekannt ist.
Beim Umgang mit Schmelzgeräten und flüssigem bzw. heißem Metall bestehen grundsätzliche Gefahren.
Beim Metallschmelzen stets an die eigene Sicherheit, Gesundheit und an Feuerschutzvorschriften denken.
Kinder und Jugendliche nur unter Aufsicht bzw. Assistenz eines Erwachsenen arbeiten lassen.
Form oder Metall niemals mit Wasser abkühlen – bereits geringe Feuchtigkeit kann gefährlich werden.

Gussform für flache Teile herstellen (z. B. Plaketten, Türschilder, Medaillen)

Für die Abformtechnik mit Öl-Formsand wird ein Sandformkasten benötigt, der aus zwei Teilen (Ober- und Unterteil) besteht. Der Abformgegenstand wird zwischen den beiden Formrahmen eingebettet.

1. Modell vorbereiten und einlegen

Einer der beiden Formrahmen wird mit dem breiten Rand auf die Arbeitsplatte gelegt. Das Abformmodell wird dünn mit Formpuder (Fließtalkum) eingestrichen – das erleichtert später das Herauslösen aus dem Formsand. Anschließend wird das Modell mittig auf die Arbeitsplatte in den Formrahmen gelegt.

2. Ersten Formrahmen befüllen

Der Formrahmen wird zu einem Drittel mit Öl-Formsand befüllt. Dazu wird der Sand zerbröselt und locker in die Form gedrückt. Mit dem sogenannten Stampfholz (im Lieferumfang des Sandformkastens) wird der Sand fest auf das Modell aufgebracht.

Dieser Vorgang – Sand auffüllen, feststampfen – wird mindestens dreimal wiederholt, bis der Sandformkasten randvoll gefüllt ist. Wichtig: Die Oberfläche im Formrahmen muss gleichmäßig glatt mit Sand bedeckt sein. Dazu wird ein Lineal auf den Rand des Rahmens gestellt und der überschüssige Formsand abgezogen und entfernt.

3. Formrahmen umdrehen und zweiten Rahmen aufsetzen

Der Formrahmen wird vorsichtig umgedreht, ohne dass das eingebettete Modell herausfällt. Die Fläche mit dem im Sand eingebetteten Modell zeigt nun nach oben und wird ebenfalls dünn mit Formpuder eingestäubt.

Praxistipp: Wird der Sandformkasten dabei auf ein kleines Brett gestellt, lässt er sich einfacher umdrehen.

Anschließend werden die Führungsstifte in den Sandformkasten eingeschoben und der zweite Formrahmen so aufgesetzt, dass beide breiten Rahmenflächen genau aufeinandertreffen. Der zweite Formrahmen wird ebenfalls in drei Schichten mit Öl-Formsand befüllt und mit dem Stampfholz festgestampft – dabei darauf achten, den Sand nicht stärker zu verdichten als im ersten Formrahmen.

4. Anguss und Luftkanäle anlegen

Beide Sandformrahmen werden voneinander getrennt. Im unteren liegt das eingeformte Modell, im oberen ist nur der Konturenabdruck der Modellgrundplatte sichtbar.

Mit dem dicken Metallrohr (Vorstechrohr) wird der Anguss mittig aus dem Sandbett gestochen. Anschließend werden mit dem dünnen Vorstechrohr seitlich zwei Löcher als Luftkanäle in das Konturenfeld eingestochen. Ob ein oder mehrere Luftkanäle nötig sind, hängt vom Modell ab – wichtig ist nur, dass diese Kanäle Verbindung zum Gießteil haben.

Der Anguss muss nicht zwingend in der Mitte liegen; oft ist es zweckmäßig, ihn an den Rand zu setzen. In diesem Fall auf eine ausreichend große Verbindung zum Gießteil achten. Anguss und Luftkanäle sollten immer auf der Rückseite des Modells angebracht werden, und beide müssen sauber geöffnet sein, damit flüssiges Metall und die in der Form enthaltene Luft ungehindert fließen können.

5. Modell entnehmen und Form fertigstellen

Der Formrahmen wird wieder umgedreht und die Angussöffnung mit einer Lanzette trichterförmig nachgearbeitet (vergrößert). Das eingeformte Modell wird durch leichtes Beklopfen mit dem Stampfholz gelockert und vorsichtig mit einer Lanzette oder einem spitzen Gegenstand aus dem Sandbett herausgehoben.

Anschließend werden beide Formrahmen wieder zusammengesetzt – die metallischen Führungsstifte sorgen für eine einwandfreie Fixierung. Der Sandformkasten mit fertiger Gießform ist nun bereit zum Gießen.

Gussform für vollplastische Teile herstellen

Die Technik zum Einbetten vollplastischer Formteile ist fast identisch mit der oben beschriebenen Abformtechnik für flache Teile. Wichtig ist lediglich, dass die Trennlinie zwischen den beiden Formenrahmen entlang der Kontur des Objekts verläuft.

1. Einen Formenrahmen mit zwei Schichten Öl-Formsand befüllen.

2. Das Modell darauf platzieren und mit zusätzlichem Formsand fest darin einstampfen.

3. Den zweiten Formenrahmen aufsetzen und ebenfalls mit drei Sandschichten befüllen, die fest in den Rahmen eingestampft werden.

4. Beide Formrahmen wieder trennen und in einen der Rahmen Gießkanal und Windpfeifen (Luftkanäle) einarbeiten.

5. Formrahmen erneut zusammenstecken – der Sandformkasten steht nun zum Ausgießen mit flüssigem Zinn bereit.

Das Erhitzen des Gießmetalls

Woran erkenne ich die richtige Gießtemperatur?

Reinzinn bildet auf der Oberfläche eine gelbliche Haut, Zierzinn eine blaue oder graue, sobald die richtige Temperatur erreicht ist.

Alternativ: ein Hölzchen in die Schmelze stecken – beginnt es sofort nach dem Eintauchen zu rauchen, ist die richtige Temperatur erreicht.

Die Oxidhaut auf der Schmelzoberfläche kann zusammenklumpen und den Guss durch Lunkerbildung erheblich stören. Sie muss vor dem Guss zusammengeschoben und abgeschöpft werden, z. B. mit einem flachen Holzstab.

Die benötigte Metallmenge sollte in der Regel nach dem Volumen des Modells zuzüglich des Volumens von Anguss- und Entlüftungskanälen geschätzt werden. Grundsatz: lieber zu viel Metall einschmelzen als zu wenig.

Gießen und Entformen

Das Zinn wird geschmolzen und mit dem Gießlöffel durch das Angussloch in die Form eingefüllt. Etwa 2–3 Minuten nach dem Gießen ist das Zinn bereits erstarrt und abgekühlt. Das sehr heiße Gießteil wird mit einer Zange aus dem Formsand herausgenommen und vorsichtig auf eine hitzefeste Unterlage gelegt.

Nach dem Erkalten der Plakette folgt die Nachbearbeitung: Absägen oder Abschneiden von Anguss und Steiger sowie das Nacharbeiten mit Zinnfeilen und Schleifpapier. Je nach gewünschtem Aussehen folgt anschließend das Bemalen oder Patinieren.

Fehlerdiagnose: Typische Probleme beim Sandguss

Problem	Mögliche Ursache	Lösung
Das Metall schmilzt nicht	Zu geringe Hitzezufuhr	Metall mit einem elektrisch betriebenen Zinnschmelzer erhitzen, bis es vollständig geschmolzen ist, danach die Hitze reduzieren
Das geschmolzene Metall qualmt	Rostschutzüberzug auf den Kellen brennt ab (unproblematisch); oder Schlacke hat sich angesammelt	Bei Rostschutz: keine Maßnahme nötig. Bei Schlacke: einfach von der Oberfläche abschöpfen
Die Form läuft nicht komplett aus	Zu wenig/zu viel Talkumpuder; Metall nicht heiß genug; Luft kann nicht entweichen; ungeeignetes Gießmetall; Schraubstock statt Klammer verwendet	Dünne Talkumschicht auftragen bzw. Form reinigen; Temperatur mit Zahnstocher prüfen (muss braun werden); Entlüftungsloch mit Ø 1–1,5-mm-Bohrer bohren; nur empfohlenes Gießmetall verwenden; von oben eingießen; nach dem Gießen leicht auf den Tisch klopfen
Rauch tritt während des Gießens aus der Form	Metall zu heiß; Talkumpuder vergessen	Temperatur mit Zahnstocher prüfen; Formpuder auftragen
Die Form schließt nicht richtig	Form nicht richtig befestigt; Form in der Mitte zu heiß	Klammer mittig oder zwei Klammern an den Enden verwenden; der Form Zeit geben, damit sich die Hitze gleichmäßig verteilt
Die Form ist undicht	Form nicht richtig befestigt; Hohlraum zwischen den Formhälften; Hartfaserplatten vergessen	Klammer(n) korrekt setzen (bei sehr großen Formen ggf. 4); verbogene Formhälften zurückbiegen; Hartfaserplatten verwenden; Klemme an tropfender Stelle anbringen
Metall spritzt aus der Form	Kontakt mit Feuchtigkeit	Form oder Metall niemals mit Wasser abkühlen
Ein Teil der Figur ist nicht richtig ausgelaufen	Bei komplexen Figuren normal; Luft kann nicht vollständig entweichen	Bei Bedarf einen zusätzlichen Luftschacht bohren

Das Nacharbeiten der Gießteile

Angüsse wie Gusstrichter sowie eventuell vorhandene Entlüftungskanäle und „Steiger“ abkneifen oder besser mit einer kleinen Metallsäge entfernen. Die Angussstellen mit einer Schlüsselfeile mit nicht zu feinem Hieb glätten. Die „Naht“ entlang der Formhälften lässt sich auch mit einem alten Messer glattschaben. Für das letzte Finish feine Stahlwolle verwenden.

Zinnfiguren bemalen

Die fertigen Zinnfiguren werden vor dem Bemalen mit feiner Stahlwolle oder einem lösungsmittelhaltigen Reiniger abgerieben, damit beim Bemalen keine Hautfette oder anderen Verunreinigungen aus der Figurenherstellung stören. Die Figuren werden zum Bemalen in kleine Halterungen (z. B. Schraubstock) eingespannt und zunächst mit Zinnfiguren-Haftgrund grundiert.

Die dünnflüssige Grundierung legt sich wie ein hauchzarter Film auf die Figuren, verbindet sich ausgezeichnet mit dem Zinnuntergrund und dient als Basis für das Bemalen mit Zinnfiguren-Malfarbe. Der Haftgrund ist lösungsmittelhaltig und trocknet daher innerhalb weniger Minuten fest auf den Figuren auf, die danach sofort weiterbemalt werden können.

Zinnfiguren-Malfarbe besitzt nach dem Trocknen eine gewisse Elastizität, sodass bemalte Figuren auch im Nachhinein – z. B. bei einer Reparatur – leicht wieder zurechtgebogen werden können, ohne dass die Farbbeschichtung abspringt. Die Farben lassen sich beliebig untereinander mischen, sodass sich neben der bereits großen Auswahl auch spezielle Zwischenfarbtöne herstellen lassen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist der Unterschied zwischen Formsand und Silikonkautschuk beim Zinnguss?

Formsand ist preiswerter und lässt sich immer wieder für neue, unterschiedliche Formen verwenden, liefert aber eine rauere Oberfläche und muss für jeden Guss neu angelegt werden. Silikonkautschuk liefert glattere, detailgetreuere Ergebnisse und kann für dutzende bis hunderte Abgüsse desselben Modells wiederverwendet werden.

Warum läuft meine Sandgussform nicht vollständig aus?

Häufigste Ursachen sind zu wenig oder zu viel Talkumpuder, eine zu niedrige Metalltemperatur oder fehlende Entlüftung. Prüfen Sie die Temperatur mit einem Zahnstocher (muss braun werden) und bohren Sie bei Bedarf mit einem Ø 1–1,5-mm-Bohrer ein zusätzliches Entlüftungsloch in eine Formhälfte, wo kein Luftkanal vorhanden ist.

Warum qualmt das geschmolzene Metall beim Gießen?

In den ersten fünf Minuten kann ein Rostschutzüberzug auf den Kellen abbrennen – das ist unproblematisch. Bei längerem Gießen kann sich zudem Schlacke ansammeln, die sich einfach von der Oberfläche abschöpfen lässt.

Ist Zinngießen mit Formsand gefährlich?

Es bestehen reale Risiken durch heißes, flüssiges Metall sowie durch Schwermetalle wie Blei oder Antimon in manchen Legierungen (Dämpfe, Metallstaub beim Nachbearbeiten). Deshalb sollten Kinder und Jugendliche nur unter Aufsicht eines Erwachsenen arbeiten, und Form bzw. Metall dürfen niemals mit Wasser abgekühlt werden.

Welche Teile eignen sich für den Sandguss, welche nicht?

Gut geeignet sind flache Teile mit ebener Rückseite (Plaketten, Türschilder, Medaillen, Beschläge) sowie vollplastische Teile ohne starke Formhinterschneidungen. Nicht geeignet sind allerfeinste, filigrane Kleinteile sowie Modelle mit negativer Formschräge – dafür eignet sich eher der Fachtipp „Zinngießen in Silikonkautschuk-Formen“.

Wie viel Metall sollte ich einschmelzen?

Die Menge wird nach dem Volumen des Modells zuzüglich des Volumens von Anguss- und Entlüftungskanälen geschätzt. Im Zweifel gilt: lieber etwas mehr Metall einschmelzen als zu wenig.