Gießereimechaniker – Ausbildung

Gießereimechaniker stellen Einzel- oder Serienteile für den Maschinenbau, die Fahrzeug- und die Schiffsindustrie her – vom Kolbenring bis zum Motorblock. Die Aufgaben reichen vom Anfertigen der Gussformen über das Schmelzen der geeigneten Metalle oder Legierungen und den Gießvorgang bis zur Kontrolle der ausgekühlten Gussstücke.

Was macht ein Gießereimechaniker?

Ein Gießereimechaniker stellt mithilfe von Formen und flüssigem Metall Gussstücke her. Das hört sich zunächst einfach an, ist aber insgesamt eine anspruchsvolle Aufgabe. Denn ein Gießereimechaniker ist am gesamten Produktionsablauf in der gießereitechnischen Fertigung beteiligt – von der Herstellung der Gussformen bis zur Qualitätskontrolle des fertigen Gussteils. Das Spektrum reicht dabei von leichten und kleinen Präzisions-Serienteilen wie etwa Bremssätteln bis hin zu schweren Einzelanfertigungen wie einer Schiffsschraube.

Der Gießereimechaniker verarbeitet dabei Metalle wie Eisen und Stahl, aber auch Nichteisen-Metalle wie Aluminium, Messing oder Kupfer. Zusammen mit verschiedenen Zuschlagstoffen stellt er daraus auch Legierungen mit den gewünschten Materialeigenschaften her. Um die dazu erforderlichen Schmelzen zu erhalten, muss er die Eigenschaften der eingesetzten Stoffe kennen und die unterschiedlichen Metalle in den richtigen Mengen und Verhältnissen zusammenstellen.

Die Gussformen stellt der Gießereimechaniker selbst her. Dazu entwirft er zunächst die benötigten Formen in der geforderten Präzision, in der Regel mit speziellen Softwareprogrammen per Computer-Aided Design (CAD) oder Computer-Aided Manufacturing (CAM). Dann bereitet er die Grund- und Hilfsstoffe für die jeweiligen Formen sowie Kerne als Platzhalter auf und stellt daraus zum Beispiel Sandformen mit Eingießkanälen, Luftlöchern, Überläufen und Durchbrüchen – etwa für das Nabenloch bei einem Rad – her.

Als Vorbereitung für den Gießvorgang richten Gießereimechaniker die Schmelzöfen ein, mischen und vermengen die Einsatzstoffe und verflüssigen die Mischungen. Per Computer werden Parameter wie Temperatur und Viskosität gesteuert und überprüft, um bei Bedarf weitere Legierungsbestandteile oder Hilfsstoffe zur Schmelze zuzugeben. Die fertige Metallschmelze wird dann entweder automatisch zur Gießstation befördert oder per Hand bzw. mit Hebezeugen in die bereitgestellten Formen gegossen.

Nach dem Erkalten nimmt der Gießereimechaniker die Werkstücke aus der Form und prüft sie auf Einschlüsse, Risse oder Hohlräume. Dann stellt er die korrekte Vermaßung anhand der technischen Vorgaben fest. Die fertigen Gussteile bearbeitet er dann noch nach, indem er sie entgratet, reinigt und unter Umständen noch weiter behandelt, etwa härtet, poliert oder beschichtet.

Gießereimechaniker arbeiten überwiegend in der metallverarbeitenden Industrie, also in Gießereien, in Betrieben der Hütten- und Stahlindustrie sowie in Unternehmen mit Werksgießereien wie Fahrzeug- oder Maschinenbauern. Schicht- oder Wochenendbetrieb sind durchaus üblich, je nach Auftragslage oder Auslastung. Die Tätigkeiten, die ein Gießereimechaniker dort ausführt, sind je nach gewähltem Schwerpunkt während der Ausbildungszeit oder je nach Ausrichtung des Arbeitgebers unterschiedlich:

• Beim Maschinenformguss stellt der Gießereimechaniker Gussformen maschinell her. Er steuert die Form- und die automatischen Gießanlagen und überwacht sie.
• Beim Druck- und Kokillenguss arbeitet der Gießereimechaniker mit Dauerformen, die immer wieder als Vorlage für die automatisierte Herstellung von Serienteilen verwendet werden.
• Beim Handformguss werden vom Gießereimechaniker Gussformen für Einzelstücke und Kleinserien hergestellt. Die Formen werden als sogenannte „verlorene Formen“ beim Herausnehmen des fertigen Gussteils zerstört.
• Beim Feinguss produziert der Gießereimechaniker kleine Gussteile mit hoher Präzision. Anstelle von Formsand verwendet er dazu Wachsmodelle und Keramikformen.
• Bei der Kernherstellung fertigt der Gießereimechaniker Platzhalter an, um Gussteile mit Hohlräumen herzustellen. Diese Kerne platziert er maschinell und in der Regel automatisch gesteuert in der Sandform.
• Im Schmelzbetrieb steuert der Gießereimechaniker alle Prozesse, die zur Behandlung und Reinigung der Metallschmelzen notwendig sind. Er stellt Legierungen her und führt den Schmelzvorgang durch chemische und physikalische Beeinflussung.

Die Tätigkeiten eines Gießereimechanikers umfassen damit unter anderem:

• Arbeitsabläufe planen und vorbereiten;
• Formen und ggf. Modelle computerunterstützt planen und vermaßen;
• Formen herstellen und zum Gießen vorbereiten;
• Metalle und Zuschlagstoffe bereitstellen;
• Metalle schmelzen, Schmelzöfen führen und Schmelze überwachen;
• Gießvorrichtungen vorbereiten, einrichten und bedienen;
• Gusstücke entformen und nachbehandeln;
• Qualitätskontrollen durchführen.

Für wen ist die Ausbildung zum Gießereimechaniker geeignet?

Wen Feuer und Gluthitze, die oft als mystische Elemente in Fantasy-Filmen oder Computerspielen erscheinen, ebenso faszinieren wie die Gestaltungsmöglichkeiten, die flüssiges Metall bietet, der hat mit dem Ausbildungsberuf Gießereimechaniker vielleicht die richtige Wahl getroffen. Im realen Leben allerdings werden solide naturwissenschaftliche Kenntnisse gefordert, um den Beruf ausüben zu können – und nicht nur die.

Die Grundlagen dazu werden bereits in der Schule, in den Fächern Chemie und Physik, aber auch in der Mathematik und beim Werken vermittelt. Wer als Gießereimechaniker arbeiten möchte, sollte daher Interesse an den sogenannten MINT-Fächer haben: Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik. Chemiekenntnisse sind für die Herstellung von Legierungen und für das Verständnis chemischer Prozesse wie Oxidation und Reduktion während des Be- und Verarbeitens von Metallen wichtig. Physikalische Grundlagen werden gebraucht bei der Materialkunde und zum Verständnis der Schmelz- und Abkühlvorgänge. Die Informatik wird angewendet bei CAD- und CAM-Programmen, aber auch bei der elektronischen Steuerung und Überwachung der oft automatisierten Anlagen. Technisches Verständnis wird vorausgesetzt bei der Herstellung und Bearbeitung von Formen sowie bei der Nachbearbeitung von fertigen Gussteilen. Mathematik als „Hilfswissenschaft“ ist unentbehrlich, um die Geometrien der Gussteile berechnen zu können, Materialmengen und Gießzeiten festzulegen oder Schmelzkurven auswerten zu können.

Darüber hinaus sollte ein Gießereimechaniker Freude haben an konkreten praktischen Arbeiten. Denn schon die handwerkliche oder maschinelle Gestaltung der Formen beansprucht einen großen Teil der Arbeitszeit. Dazu kommen Tätigkeiten wie das Einrichten von Zuführungen für Schmelzen, das Heben oder Bewegen von Gießpfannen und das Vergießen von Metallen selbst. Nach dem Abkühlen entnimmt der Gießereimechaniker die Werkstücke dann aus der Form und arbeitet sie mit verschiedenen Werkzeugen nach.

Die verschiedenen Arbeitsgänge – ob handwerklich oder industriell – verlangen vom Gießereimechaniker eine gute physische Konstitution. Kraft und Ausdauer sind gefordert bei der Bedienung handgeführter Werkzeuge sowie dem Bewegen, Heben oder Halten schwerer oder sperriger Teile, auch wenn viele Einrichtungen wie Hebezeuge oder Flurförderzeuge die Arbeit erleichtern. Beim Entgraten oder Nachbearbeiten filigraner Teile sind dagegen Fingerfertigkeit und Geschicklichkeit gefragt. Eine robuste Gesundheit und ein belastbares Herz-Kreislauf-System sind von Vorteil, da er bei hohen Temperaturen an Schmelzöfen mit heißem, flüssigem Metall hantiert. Zudem können Dämpfe, Rauche und Stäube von Metallen, Fließmitteln und Zuschlagstoffen oder Formbestandteilen Haut und Atemwege belasten.

Da industrielle Fertigungsprozesse meist in Teamarbeit ausgeführt werden, sind auch das Sozialverhalten und die kommunikativen Fähigkeiten eines (zukünftigen) Gießereimechanikers von Bedeutung. Er muss Absprachen zuverlässig einhalten und Anweisungen verlässlich ausführen können. Außerdem sollte die Bereitschaft bestehen, auch körperlich fordernde Tätigkeiten auszuführen. Dabei sollte er umsichtig agieren, da er mit extrem heißem, flüssigem Metall hantiert. Eine selbstständige und sorgfältige Arbeitsweise ist bei der Bearbeitung von Gussteilen oder bei der Qualitätskontrolle notwendig. Zeitliche Flexibilität erleichtert die Arbeit bei Schicht- oder Wochenenddiensten.

Für den Beruf des Gießereimechanikers ist damit geeignet, wer unter anderem diese Eigenschaften aufweist:

• Interesse am Werkstoff Metall;
• naturwissenschaftliche und mathematische Grundkenntnisse;
• technisches Verständnis;
• räumliches Denken;
• Vorliebe für praktische Tätigkeiten;
• handwerkliches Geschick;
• Kraft und Ausdauer;
• gute körperliche Konstitution;
• selbstständige und sorgfältige Arbeitsweise;
• Team- und Kommunikationsfähigkeiten;
• zeitliche Flexibilität.

Aus rechtlicher Sicht ist ein Schulabschluss keine notwendige Voraussetzung, um eine Ausbildung zum Gießereimechaniker antreten zu können. Von den 231 Personen, die im Jahr 2022 laut Datensystem Auszubildende (DAZUBI) des Bundesinstituts für Berufsbildung (BIBB) die Ausbildung antraten, hatten jeweils 1 Prozent keinen Hauptschulabschluss oder begannen als Quereinsteiger. Die ausbildenden Unternehmen setzen aber meist den Hauptschulabschluss oder einen mittleren Bildungsabschluss voraus. So hatten 46 Prozent der Azubis einen Hauptschulabschluss und 40 Prozent die „Mittlere Reife“. 12 Prozent besaßen sogar die Hochschulreife.

Wie läuft die Ausbildung zum Gießereimechaniker ab? 

Gießereimechaniker ist ein dreieinhalbjähriger anerkannter Ausbildungsberuf in der Industrie. Da es sich um einen dualen Ausbildungsgang handelt, werden die Inhalte sowohl im ausbildenden Unternehmen als auch in der Berufsschule vermittelt. Am Ende des zweiten Ausbildungsjahrs ist der erste Teil der sogenannten „gestreckten Abschlussprüfung“ zu absolvieren. Teil zwei der Abschlussprüfung wird in der Mitte des vierten Ausbildungsjahrs abgelegt. Mit dem Bestehen auch des zweiten Prüfungsteils ist die Ausbildung beendet.

Die Ausbildung im Betrieb ist für die Auszubildenden kostenfrei. Berufskleidung und Lernmittel werden oft vom Unternehmen gestellt. Auch die Auslagen und Aufwendungen für unternehmensübergreifende Kurse sowie die Teilnahme am Blockunterricht in Schwerpunktberufsschulen in größerer Entfernung vom Heimatstandort können vom Betrieb übernommen werden. Wird für den Azubi ein Wohnortwechsel notwendig, um die Lehre antreten zu können, kann er bei der Bundesagentur für Arbeit im Rahmen der Berufsausbildungsbeihilfe (BAB) Fördermittel beantragen.

Die schulische Ausbildung findet während der normalen Schulzeiten entweder an maximal zwei Berufsschultagen pro Woche statt oder zusammengefasst zu mehreren mehrwöchigen Unterrichtsblöcken an Schwerpunktberufsschulen. Teilweise wird der Berufsschulunterricht auch in länderübergreifenden Fachklassen durchgeführt. So werden im bayerischen Pegnitz Azubis aus den Ländern Bayern, Hamburg, Niedersachsen und Saarland zusammen unterrichtet, in Kiel solche aus Bremen, Hamburg, Niedersachsen und Schleswig-Holstein. In Gera werden Berufsschulklassen aus Azubis der Länder Berlin, Brandenburg und Thüringen zusammengestellt (Stand: 21.03.2024; www.arbeitagentur.de).

Vermittelt werden in der Berufsschule Kenntnisse in berufsspezifischen Lernfeldern und in allgemeinbildenden Fächern wie Deutsch, Mathematik, Englisch sowie Wirtschaft und Gesellschafts- oder Sozialkunde. Zu den beruflichen Themen der ersten beiden Ausbildungsjahre gehören die manuelle und maschinelle Fertigung von Bauelementen und Baugruppen, die Herstellung von Gussformen und Gussstücken, die Zusammenstellung und Aufbereitung von Legierungen sowie die Instandhaltung technischer Systeme. Im dritten und vierten Jahr der schulischen Ausbildung stehen die Formstoffaufbereitung, die Herstellung von Gussstücken in komplexen Gussformen und die Nachbearbeitung der gefertigten Teile im Mittelpunkt. Ergänzt werden diese Inhalte durch die Qualitätsprüfung sowie die Inbetriebnahme und Instandhaltung der gießereitechnischen Maschinen und Anlagen.

Die praktische Ausbildung im Ausbildungsbetrieb ist darauf ausgerichtet, alle Fähigkeiten und Fertigkeiten zu erwerben und zu festigen, die zur Erfüllung der üblichen Aufgaben im laufenden Betrieb notwendig sind. Vermittelt werden in Unterweisungen zunächst Grundlagen zu Arbeitsrecht und Arbeitsschutz, aber auch technische Regeln und Normen sowie allgemeine Verhaltensregeln. Danach werden Basisfertigkeiten im handwerklichen Bereich eingeübt, also der Umgang mit Werkzeugen sowie Mess- und Prüfeinrichtungen, aber auch das Anschlagen, Sichern und Transportieren von Werkstücken und Ladungen. In den ersten 18 Monaten der Ausbildungszeit stehen dann weiter die für alle Gießereimechaniker wichtigen Themen im Vordergrund. Erlernt wird, welche Grund- und Zusatzstoffe für Formen und Kerne genutzt werden können und wie Formen hergestellt und zum Gießen vorbereitet werden. Kern ist die Auswahl des Gießverfahrens, die Prüfung und Verbesserung der Qualität der Schmelzen durch Prozessführung und Chemikalieneinsatz sowie die Durchführung der Gießvorgänge selbst. Dazu kommen das Herauslösen der fertigen Gussteile aus der Form sowie die Qualitätsprüfung und die anschließende Weiterbearbeitung.

In den folgenden rund 30 Monaten werden die Gießereimechaniker gemäß dem gewählten Schwerpunkt weiter qualifiziert.

Im Schwerpunkt Druck- und Kokillenguss wird gelernt, wie Dauerformen gerüstet, Kerne eingelegt und gießereitechnische Anlagen eingerichtet werden. Im Mittelpunkt stehen außerdem die Vorbereitung der Schmelze zum Gießen und die Steuerung und Optimierung des Gießvorgangs.

Im Schwerpunkt Feinguss werden die Herstellung von Wachsmodellen und Keramikformen sowie die Vorbereitung der Formen zum Gießen behandelt, aber auch der Transport der Schmelze und die Regelung und Verbesserung des Gießvorgangs.

Im Schwerpunkt Handformguss wird vermittelt, wie man Formstoffe auswählt, Formen herstellt und welches Gießverfahren genutzt wird. Ergänzt wird dies durch Verfahren zur Entformung, Entkernung und Nachbearbeitung von Gusssteilen.

Im Schwerpunkt Kernherstellung steht der Kern im Mittelpunkt. Themen sind damit Auslegung der Kernkästen, das Einsetzen von Kernarmierungen sowie die Einrichtung und Bedienung von computergestützten Kernschießmaschinen.

Im Schwerpunkt Maschinenformguss richtet sich der Fokus darauf, wie Formanlagen eingerichtet werden, wie Schmelze transportiert und der Gießvorgang optimal gesteuert wird. Zudem wird gelernt, wie Fehler an den verschiedenen Baugruppen der gießereitechnischen Anlage eingegrenzt und beseitigt werden können.

Im Schwerpunkt Schmelzbetrieb dreht sich alles um das flüssige Metall. Vorgestellt werden Verfahren und Anlagen zum Schmelzen und Warmhalten von Eisenguss- und Nichteisenmetallgusslegierungen sowie Möglichkeiten, um über chemische und physikalische Prozesse die Eigenschaften der Schmelze gezielt zu beeinflussen und das Produktionsverfahren zu optimieren.

Wie viel verdient ein Gießereimechaniker?

Ein Gießereimechaniker absolviert eine anerkannte duale Ausbildung. Diese ist gemäß Berufsbildungsgesetz (BBiG) vom ausbildenden Unternehmen angemessen zu vergüten. Was angemessen ist, wird in § 17 Absatz 1 und 2 BBiG geregelt: Wenn keine anderslautenden tariflichen Regeln vereinbart wurden, darf die Vergütung im ersten Lehrjahr 620 Euro brutto monatlich nicht unterschreiten, wenn die Lehre zwischen dem 01.01. und dem 31.12.2023 angetreten wurde. Auf diesen Sockelbetrag werden im zweiten, dritten und vierten Lehrjahr mindestens 18, 35 bzw. 40 Prozent aufgeschlagen. Wer im September 2023 eine Ausbildung mit der Mindestvergütung angetreten hat, erhält im vierten Lehrjahr also als Minimum 868 Euro brutto monatlich.

Ein Gießereimechaniker erhält allerdings bereits im ersten Lehrjahr eine deutlich höhere Ausbildungsvergütung. Einige Quellen geben Beträge zwischen 950 Euro und 980 Euro brutto im Monat an. Die Bundesagentur für Arbeit nennt als Beispiel die Tarifvereinbarungen der Eisen- und Stahlindustrie, die in elf Bundesländern – Bayern, Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz, Schleswig-Holstein und Hamburg haben sich nicht angeschlossen – gelten: Im ersten Jahr der Ausbildung sind 1.044 Euro bis 1.064 Euro als Monatsbrutto zu zahlen, im vierten Jahr 1.256 Euro bis 1.295 Euro.

Als Einstiegsgehalt werden von einigen Quellen 3.600 Euro brutto im Monat genannt. Das Arbeitsamt gibt als beispielhafte tarifliche monatliche Bruttogrundvergütung 3.325 Euro bis 3.654 Euro an. Da aber nicht überall Tarifbindung besteht und nicht nur Unternehmen der Eisen- und Stahlindustrie für Gießereimechaniker als Arbeitgeber infrage kommen, ist die Schwankungsbreite beim Einkommen groß: Je nach Standort, Arbeitgeber, Dienstalter und Erfahrung schwankt das Entgelt zwischen rund 3.200 Euro und gut 4.500 Euro Monatsbrutto. Der bundesweite Durchschnitt liegt bei ca. 3.850 Euro brutto im Monat.

Wie kann ein Gießereimechaniker aufsteigen?

Jede Fachkraft, also auch jeder Mechaniker – ob im Bereich Metall, Elektro oder Holz – sollte sein berufliches Wissen möglichst aktuell halten und neue Entwicklungen und Trends beobachten. Für Gießereimechaniker sind die Bereiche Metallurgie und Werkstoffkunde, aber auch Mess-, Steuer- und Regelungsverfahren sowie Metallbe- und -verarbeitung wichtig. Schließlich ändern sich immer wieder die Zusammensetzungen von Legierungen und damit die Schmelzen. Dies bedingt eine andere Temperaturführung, Art und Menge der Zuschlagstoffe müssen angepasst werden, die Gießeigenschaften ändern sich. Auch für die Formen werden neue Materialien entworfen und die Verfahren zur Herstellung und Positionierung der Kerne entwickeln sich weiter – etwa als additive Fertigungsverfahren wie 3D-Druck. Anpassungsweiterbildungen sind hier das Mittel der Wahl, damit Gießereimechaniker nicht den Anschluss verlieren und weiter kompetent ihren Beruf ausüben können. Klassische berufliche Anpassungen werden in den Bereichen Hütten-, Gießerei- und Umformtechnik, Produktions- und Fertigungstechnik sowie spanende Metallverformung – Drehen und Fräsen – angeboten. Hier werden auch Themen wie CNC-Programmierung sowie Computer-Aided Design (CAD) und Computer-Aided Manufacturing (CAM) behandelt. Daneben sind Qualitätsprüfung oder Arbeitsschutz wichtige Felder, die ständig aktualisiert werden sollten, da es hier häufig Neuerungen gibt. Dazu kommen der Einsatz von Apps und Tablets zur Überwachung von Schmelz- und Gießprozessen in Echtzeit oder die Nutzung von Wearables wie Augmented-Reality- (AR-) Datenbrillen bei der Wartung und Instandsetzung von Maschinen.

Aufstiegsweiterbildungen qualifizieren für anspruchsvollere Tätigkeiten als Fach- und Führungskraft. Die nächsten Sprossen auf der Karriereleiter sind häufig der Techniker oder der Industriemeister. Techniker können sich dabei in den Fachrichtungen Gießereitechnik oder Werkstofftechnik spezialisieren, der Meisterbrief kann in den Gebieten Gießerei, Hüttentechnik oder Metall erworben werden. Kaufmännisches Zusatzwissen wird bei der Fortbildung zum Technischen Fachwirt vermittelt. Wer sein Wissen an die nachfolgenden Generationen von Auszubildenden weitergeben möchte, kann auch eine Weiterbildung zum Ausbilder absolvieren. Alle Führungskräfte sollten jedenfalls über die fachlichen Qualifizierungen hinaus auch ihre Softskills stärken und Seminare in Kommunikation, Personalführung, Konfliktmanagement, Zeitmanagement oder Führungskompetenz belegen.

Wer ein Fachabitur oder ein Abitur vorweisen kann, hat auch die Möglichkeit, ein Studium an einer Fachhochschule oder Universität anzutreten. Das bei der Ausbildung zum Gießereimechaniker erworbene Wissen kann dabei in einem Studiengang wie Metallurgie und Hüttenwesen oder Werkstoffwissenschaft und -technik erweitert und vertieft werden. Mit dem Abschluss als Ingenieur steht der Weg in Führungspositionen offen.