A Schwerkraftgussform ist ein permanentes Gießverfahren. Das Verfahren gießt geschmolzenes Metall in einen Hohlraum innerhalb der Dauerform. Nachdem das geschmolzene Metall den Hohlraum gefüllt hat, lässt man es in der Form abkühlen und erstarren. Nach dem Abkühlvorgang wird überschüssiges Metall entfernt und der Guss ist gebrauchsfertig. So funktioniert Kokillenguss. Dabei wird Metall über ein Angusssystem in eine Kokille gegossen.
Beim Schwerkraftguss-Kokillenguss wird die Schwerkraft genutzt, um geschmolzenes Metall in eine Form zu gießen. Die Form besteht normalerweise aus Eisen oder Stahl und ist eine exakte Nachbildung des Teils. Ein Angusskanal oder ein großer vertikaler Hohlraum über der Form stellt ein Reservoir für das geschmolzene Metall bereit. Beim Abkühlen des Metalls verringert sich das Volumen im Hohlraum aufgrund von Wärmekontraktion und Erstarrungsschrumpfung. Eine Schwerkraftgussform ist eine gute Wahl für Teile aus Leichtmetalllegierungen.
Bevor Metall in eine Schwerkraftgussform gegossen wird, wird heißes Metall mit einem feuerfesten Material beschichtet. Diese Beschichtung schützt das Gussteil und verlängert seine Lebensdauer. Die Form wird dann zugespannt. Das flüssige Metall fließt dann unter Schwerkraft in den Formhohlraum. Sobald das Gussteil erstarrt ist, wird es aus der Form entfernt und ein Riser wird installiert, um die Schrumpfung auszugleichen, was die Ausbeute auf 60 Prozent oder weniger begrenzt. Wenn Beschichtungen keinen ausreichenden Schutz bieten, werden häufig mechanische Auswerferstifte verwendet. Die Stifte werden in der gesamten Form platziert und hinterlassen normalerweise kleine runde Eindrücke auf dem Gussteil.
Bei diesem Verfahren wird eine hitzebeständige Stahlform verwendet. Die Formen sind robust und haben eine lange Lebensdauer. Im Gegensatz zum Sandguss erfordert Kokillenguss eine teurere Kokille. Es eignet sich für Produktionsläufe mittlerer bis hoher Stückzahlen und für Teile mit komplizierten Formen. Darüber hinaus können Schwerkraftgussformen mehrfach wiederverwendet werden, was die Kosten für die Herstellung neuer Formen reduziert. Eine Kokille für Schwerkraftguss produziert auch Qualitätsgüsse mit minimaler Endbearbeitung.
Eine Schwerkraftgussform ist auch vielseitig, da sie für ähnliche Teile wiederverwendet werden kann. Dies kann besonders bei sich wiederholenden Produktionsläufen des gleichen Teils nützlich sein. Da das Metall bei niedriger Temperatur gegossen wird, kann die Form mehrfach wiederverwendet werden. Die Form kann sogar wiederverwendet werden, wenn sie aus langlebigen Bestandteilen wie Edelstahl oder Graphit besteht. Die Formen sind auch langlebig genug, um mehrere Gießvorgänge zu überstehen.
