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Gusseisen mit Lamellengraphit (EN-GJL), klassisch als Grauguss bekannt, ist der am häufigsten verwendete Gusswerkstoff im Maschinenbau. Sein definierendes Merkmal ist die Form des Kohlenstoffs: Dieser liegt im Gefüge als dreidimensional vernetzte Lamellen vor. Diese mikroskopischen „Trennflächen“ in der metallischen Grundmatrix unterbrechen den Schallfluss und verleihen dem Werkstoff seine herausragende Dämpfungskapazität.

Für Konstrukteure von Werkzeugmaschinen, Turbinengehäusen oder massiven Grundplatten ist Gusseisen mit Lamellengraphit oft die erste Wahl. Es bietet eine einzigartige Kombination aus Formstabilität, Druckfestigkeit und wirtschaftlicher Bearbeitung, die mit Stahl oder Sphäroguss in dieser Form nicht zu erreichen ist.

Warum EN-GJL der Standard für Maschinenbetten ist

Zerspanbarkeit und physikalische Eigenschaften im Fokus

Während bei dynamischen Lastspitzen oft Sphäroguss gewählt wird, spielt Gusseisen mit Lamellengraphit seine Stärken in der statischen Stabilität und der Prozesskostenrechnung aus:

  • Überlegene Schwingungsdämpfung: Die Graphitlamellen wirken im Gefüge als interne Reibungsflächen. Sie absorbieren Vibrationen deutlich effektiver als Stahl oder GJS. Dies sorgt für Laufruhe und Präzision in der Endanwendung.
  • Kurze Zerspanzeiten: Der Lamellengraphit wirkt bei der mechanischen Bearbeitung als Spanbrecher. Es entstehen kurze Bröselspäne, was die Automatisierung der Bearbeitung erleichtert und die Werkzeugstandzeiten massiv verlängert.
  • Hohe Wärmeleitfähigkeit: GJL leitet Prozesswärme schnell ab. Das verhindert thermischen Verzug in Motorenblöcken oder Bremsscheiben effektiver als andere Eisenlegierungen.
  • Druckfestigkeit: Die Druckfestigkeit von Grauguss ist bis zu viermal höher als seine Zugfestigkeit. Das macht den Werkstoff ideal für Bauteile, die hohe Gewichtskräfte aufnehmen müssen, wie Fundamente oder Pressenständer.

GJL-Werkstoffe und ihre Spezifikationen

Gefügeausbildung nach DIN EN 1561

Wir steuern die Festigkeitseigenschaften über den Perlitgehalt und die Ausbildung der Graphitlamellen. Je feiner der Graphit und je höher der Perlitanteil, desto fester das Material:

  • EN-GJL-200: Ein Werkstoff mit hervorragender Dämpfung und Thermoschockbeständigkeit. Er ist weich, extrem gut zu bearbeiten und wird oft für thermisch belastete Teile eingesetzt.
  • EN-GJL-250: Der Industriestandard für den allgemeinen Maschinenbau. Diese Güte bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Zerspanbarkeit. Das Gefüge ist überwiegend perlitisch, was eine gute Verschleißfestigkeit garantiert.
  • EN-GJL-300: Die hochfeste Variante des Graugusses. Durch Legierungszusätze und gezielte Abkühlung erreichen wir hier Zugfestigkeiten, die an die Grenzen des Lamellengraphits gehen. Ideal für stark belastete Strukturbauteile, die dennoch dämpfen müssen.

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Ob Sie die hohe Dämpfung von EN-GJL-300 benötigen oder eine wirtschaftliche Lösung in EN-GJL-250 suchen: Wir gießen Ihre Anforderungen in Form.

Herausforderung Großguss

Metallurgische Qualität trifft auf intelligente Formgebung

Die Herstellung anspruchsvoller Gussbauteile erfordert eine ganzheitliche Betrachtungsweise. Es gilt nicht nur, metallurgische Risiken bei großen Wandstärken zu beherrschen, sondern auch die Fertigungskosten und Lieferzeiten durch das passende Formverfahren zu optimieren. Römheld & Moelle kombiniert exakte Prozessführung mit modernen Technologien, um für jede Anforderung den wirtschaftlichsten Weg zu finden:

  • Steuerung der Erstarrung bis 38 Tonnen: Römheld & Moelle nutzt spezifische Impftechniken und Legierungselemente wie Zinn oder Kupfer, um auch im Kern von massiven Gussteilen ein feines, perlitisches Gefüge zu stabilisieren.
  • Vollformguss (Lost Foam): Da das Modell aus Hartschaum nicht entformt wird, sondern beim Gießen verdampft, können wir konstruktiv auf die sonst zwingenden Aushebeschrägen (Konizitäten) verzichten. Das Bauteil kann also mit geraden Wänden und komplexen Hinterschneidungen gegossen werden. Das Ergebnis ist ein endkonturnahes Gussteil, was das Zerspanungsvolumen und damit Ihre Bearbeitungskosten drastisch reduziert.
  • Modellloser 3D-Sanddruck: Für Einzelstücke, Ersatzteile und Prototypen nutzen wir den direkten 3D-Sanddruck der Formen. Da der zeitaufwendige und kostspielige Modellbau entfällt, erhalten Sie Ihr reales Gussbauteil oft Wochen früher. Dies ist der wirtschaftlichste Weg, um die Erstserie schnell auf den Markt zu bringen oder Ersatzteile zu liefern, für die kein Modell mehr existiert.

Häufige Fragen zu Gusseisen mit Lamellengraphit (EN-GJL)

Die hohe Dämpfungskapazität von Gusseisen mit Lamellengraphit resultiert aus seiner mikroskopischen Struktur. Die im Gefüge eingelagerten Graphitlamellen wirken wie innere Hohlräume, die Schwingungsenergie absorbieren und in Wärme umwandeln. Dies macht EN-GJL zum idealen Werkstoff für schwingungsanfällige Maschinenbetten, da Vibrationen 5- bis 10-mal schneller abklingen als bei Stahlkonstruktionen.

Ein herausragendes Merkmal von Grauguss ist seine enorm hohe Druckfestigkeit. Sie ist etwa 3- bis 4-mal höher als die Zugfestigkeit des jeweiligen Werkstoffs. Ein Bauteil aus EN-GJL-250 mit einer Zugfestigkeit von 250 MPa kann beispielsweise Druckbelastungen von über 800 MPa standhalten. Konstrukteure nutzen diese Eigenschaft gezielt für Fundamente, Pressenständer und Lagergehäuse, die hohe Gewichtskräfte aufnehmen müssen.

Mit ClearCast erreichen wir Toleranzen und Oberflächen, die für den Werkzeugbau absolut praxistauglich sind und die mechanische Bearbeitung auf ein Minimum reduzieren.

Die mechanischen Eigenschaften von EN-GJL hängen stark von der Abkühlgeschwindigkeit ab. Dünne Wandstärken kühlen schnell ab und werden fest und hart (feines Gefüge), während dicke Wandstärken langsam abkühlen und weicher werden (grobkörniger Graphit). Römheld & Moelle steuert diesen Effekt bei Großbauteilen durch gezielte Legierung (z. B. mit Zinn oder Kupfer) und Impfung, um auch im Kern von massiven Querschnitten die geforderte Festigkeit sicherzustellen.