Zu Beginn des 20. Jahrhunderts haben Zahnärzte und -techniker begonnen, dieses Verfahren für humanmedizinische Zwecke (Zahnprothesen) zu nutzen. Etwa 20 Jahre später wurden auch Schmuckstücke und Brillenteile nach dem  Wachsauschmelzverfahren, wie das Verfahren damals genannt wurde, hergestellt. Damit begann die industrielle Nutzung dieses Verfahrens.

Allerdings war es bis zu diesem Zeitpunkt nur möglich, niedrig schmelzende Metalle zu vergießen, da die Formstoffe Lehm und Gips den hohen Schmelztemperaturen der Eisenwerkstoffe nicht standhielten. Erst die Einführung des Ethylsilicates als Bindemittel mit SiO2-Basis im Jahre 1929 durch die Deutschen Erdle und Prange ermöglichte den Beginn einer industriellen Nutzung. Zusammen mit feuerfesten Gießereisanden widerstanden die Formen flüssigem Eisen und Stahl von etwa 1600 °C und konnten auch aus anderen hoch schmelzenden Legierungen Gussteile im Wachsausschmelzverfahren hergestellt werden. Das war erst Mitte der 1930er Jahre der Fall, als Ethylsilicat in Verbindung mit feuerfesten Formstoffen als Gießhitze beständiger Formstoff für die Keramikschalenformen entwickelt war.

Anfang der 1940er Jahre wurde das Verfahren in den USA für hitzebeständige Axialturbinenschaufeln für Abgasturbolader von Flugzeugmotoren aus Kobalt-Basislegierungen weiterentwickelt, die damals wegen ihrer Härte nicht bearbeitet werden konnten. 1944 entstand so die erste industrielle Feingießerei in den USA. In der ersten Hälfte der fünfziger Jahre kam das Feingießen über Lizenzerteilungen der Amerikaner nach Deutschland und bewährte sich zunächst im  Maschinenbau und in der Feinwerktechnik, wo vor allem Eisen- und Stahllegierungen vergossen wurden [1].

Die Werkstoffpalette hat sich seitdem weiterentwickelt. Neben einer breiten Palette von Stahllegierungen sind es vor allem Kobalt- und Nickel-Basislegierungen sowie Nichteisen-Metalllegierungen aus Aluminium, Kupfer und Titan, die heute im Feinguss dominieren. Welche Legierungen für den Feinguss besonders geeignet sind, wird im Kapitel 3 beschrieben oder kann bei den Feingießereien erfragt werden. Wirtschaftlichkeit und Qualitätsvorteile haben dazu geführt, dass Feinguss heute praktisch in der gesamten Industrie verwendet wird. Hauptabnehmer sind die Hersteller folgender Erzeugnisse: 

Vollformgießen ist dem Prinzip nach mit dem Feingießen am nächsten verwandt. Die Unterschiede sind jedoch, dass beim Vollformgießen die Schaumstoffmodelle vor dem Abguss nicht entfernt werden und dass in kalte Sandformen gegossen wird, wodurch ungleich rauere Oberflächen entstehen und eine wesentlich geringere Maßgenauigkeit als beim Feinguss erreicht wird.

Keramikformgießen wird angewendet, wenn Oberflächengüten und Toleranzen ähnlich dem Feinguss erforderlich sind. Dafür werden praktisch die gleichen oder ähnliche feuerfeste Formstoffe wie für Feinguss verwendet. Aus Kostengründen werden sie jedoch hinterfüllt und nur für diejenigen Partien am Gussteil vorgesehen, an denen sie gebraucht werden. Um Irrtümern vorzubeugen, sei darauf hingewiesen, dass die nach diesem Verfahren hergestellten Bauteile trotz guter Oberflächen kein Feinguss sind, weil mit Dauermodellen und geteilten Formen gearbeitet wird.

Blockgießverfahren mit Wachsmodellen ist ein dem Feingießen sehr ähnliches Verfahren, weshalb es auch oft mit zum Feingießen gezählt wird. Es kommt vielfach wirtschaftlich für kleine Serien und Stückzahlen zur Anwendung. Die Maß- und Oberflächengenauigkeit der so erzeugten Gussteile hängt aber stark von dem verwendeten Blockformstoff ab, und erreicht in vielen Fällen nicht die vom technischen Feinguss bekannten hohen Werte.

Maskenformverfahren wird das Verfahren genannt, das mit geteilten, kalten Formmasken arbeitet, die auf beheizten Modellplatten hergestellt werden. Formstoff ist Kunstharz gebundener Sand.

Druck- und Kokillenguss wird praktisch nur aus Nichteisenmetallen mit „mittleren“ Schmelztemperaturen hergestellt. Es werden Maßtoleranzen erreicht, die zumindest bei Druckguss noch enger als beim Feinguss sind. Für die Herstellung von
Druck- und Kokillenguss müssen infolge der relativ hohen Gießtemperaturen metallische Dauerformen aus Gusseisen oder Warmarbeitsstahl (für Druckguss) verwendet werden. Dagegen sind beim Feinguss für die Herstellung der Modelle außer Werkzeugen aus kostengünstigeren Stählen auch solche aus Aluminium oder Weichmetall üblich, weil die Modellwerkstoffe unterhalb 90 °C verarbeitet werden können. Dies ist die Ursache für die meist erheblichen Preisunterschiede zwischen den Druckgießformen und den Werkzeugen für die Feinguss-Ausschmelzmodelle.

Feingießen gehört wie Druck-, Kokillen-, Formmasken- und Keramikformgießen zu den Genaugieß- und -formverfahren, die aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wegen des verminderten Bearbeitungsaufwandes weltweit immer bedeutender werden.

IV. Hohe Maßgenauigkeit und Oberflächengüte
Enge Toleranzen und gute Maßhaltigkeit auch bei wiederholter Großserienfertigung sind mit Feinguss sicher zu erreichen. Die auftretenden Streubreiten liegen etwa bei +/- 0,6 % vom Nennmaß, wie der Tabelle 1 aus den VDG-Merkblatt P 690 entnommen werden kann. Feinguss hat zudem eine hohe Oberflächengüte, die sich durch Riefenfreiheit und eine Rautiefe von R_a = 1,6 bis 6,3 µm auszeichnet (Tabelle 1).

Tabelle 1: Richtwerte für Oberflächenrauheit von Feingussteilen (nach VDG-Merkblatt P 690)
 

V. Geringer Bearbeitungsaufwand
Maßgenauigkeit, Maßhaltigkeit und gute Oberflächen kennzeichnen das Erzeugnis Feingussteil, das meist nur geringfügig und vielfach gar nicht bearbeitet zu werden braucht. Das ist besonders dann von Vorteil, wenn es sich um schwer zerspanbare Werkstoffe oder um kompliziert getaltete Konturen handelt. So lassen sich mit Feinguss auch Bearbeitungsaufwand und Lagerhaltungskosten vermindern.

VI. Stückgewichte
Der größte Teil der gefertigten Feingussteile liegt im Gewichtsbereich von einigen Gramm bis 100 Kilogramm. Es werden aber auch Werkstücke mit Gewichten von weniger als einem Gramm und aus Co-, Cu-, Fe- und Ni-Basis-Legierungen von weit über 100 kg feingegossen, wie beispielhaft die Bilder 11 und 12 verdeutlichen.

Die Entwicklung des Feingussmarktes ist im Wesentlichen auf zwei Forderungen der Abnehmerkreise zurückzuführen:

• Der Bedarf an immer größeren Teilen, weil sich durch Feinguss schwierige und kostspielige Bearbeitungsvorgänge erübrigen. Viele Beispiele dafür sind in diesem Heft abgebildet.
• Der Wunsch, Gussteile aus speziellen Legierungen schon mit endabmessungsnahen Konturen zu erhalten. (Das trifft besonders für Luftfahrtwerkstoffe auf Al- und Fe-Basis, aber auch auf Co- und im Vakuum erschmolzene Ni- und Ti-Basis-Legierungen zu.)

Diese beiden, teils miteinander verbundenen Forderungen haben einerseits zu immer umfangreicheren Investitionen der Feingießer geführt, andererseits aber auch bewirkt, dass sich der Markt entsprechend ausgeweitet hat. Parallel dazu haben der Wettbewerb unter den einzelnen Feingießereien und der Wettbewerb mit anderen Herstellverfahren dazu gezwungen, immer mehr zu rationalisieren, was letztlich den Abnehmern zugute gekommen ist. Aufgrund der positiven Entwicklung in den letzten Jahren und der erwähnten Vorteile kann auch zukünftig ein expansiver Markt mit neuen Einsatz- und Anwendungsgebieten erwartet werden.