Egy ésszerű alkatrészszerkezet sok öntési hibát megelőzhet. A jó minőségű-öntvények biztosítása érdekében a következő szempontokat kell figyelembe venni az alkatrészszerkezetre vonatkozó követelményekkel kapcsolatban:
**1. Öntvények minimális falvastagsága**
Adott öntési körülmények között azt a minimális vastagságot, amelynél az öntőötvözet teljesen kitöltheti a formát, az öntvény minimális falvastagságának nevezzük. Annak biztosítása érdekében, hogy az ötvözet kitöltse a formát, és elkerülhetőek legyenek az olyan hibák, mint a hibás futás vagy hidegzárás, az öntvény falvastagsága nem lehet kisebb, mint a minimális vastagság. A minimális falvastagság olyan tényezőktől függ, mint az öntési módszer, az öntési ötvözet, az alkatrész szerkezete, az öntési hőmérséklet és a forma tulajdonságai.
**2. Az öntvények kritikus falvastagsága**
Míg az öntvény falvastagságának növelése javítja az ötvözet azon képességét, hogy kitöltse a formát, ez olyan hibákhoz is vezethet, mint például zsugorodási üregek, porozitás, durva mikroszerkezetek és szegregáció, amelyek csökkentik az öntvény mechanikai tulajdonságait. Különféle öntvényötvözetek esetében létezik egy kritikus falvastagság. Ezen a kritikus falvastagságon túl az öntvény mechanikai tulajdonságai nem nőnek a vastagsággal arányosan, hanem jelentősen csökkennek. Temperöntvények esetében a falvastagság nem lehet túl nagy ahhoz, hogy biztosítsa a fehérvas előformák előállítását. A gömbgrafitos öntvényeknél a túl vastag szakaszok grafit lebegéshez és csomósodás degenerációhoz vezethetnek, ami rossz csomósodást és a mechanikai tulajdonságok jelentős romlását eredményezi. Ezért a gömbgrafitos öntvények falvastagságát is ésszerű határok között kell tartani.
Az öntvények szerkezeti kialakításának tudományosan meg kell határoznia a falvastagságot olyan tényezők alapján, mint az öntvény ötvözete és módszere, elkerülve a túl vastag szakaszokat. A megfelelő keresztmetszeti formák-választásával és a falvastagság csökkentésére szolgáló erősítő bordák használatával a falvastagság a minimális és a kritikus érték között tartható, ezáltal anyagtakarékos és csökkenthető az öntvény súlya. A kritikus falvastagság szorosan összefügg az öntvény ötvözetével és módszerével. Homoköntésnél a kritikus falvastagság különböző öntvényötvözetek esetében általában a minimális falvastagság háromszorosának tekinthető.
**3. Az öntvények belső falainak vastagsága**
Az öntvények belső falainak hőleadási feltételei rosszabbak, ami lassabb hűtési és megszilárdulási sebességet eredményez. A belső és külső falak találkozásánál könnyen kialakulhatnak hőfeszültségek, amelyek repedésekhez vezethetnek az öntvényben. A jelentős szilárdulási zsugorodást mutató ötvözetek esetében a belső falak is hajlamosak a zsugorodási üregekre és a porozitásra. Ezért az öntvények belső falainak vékonyabbnak kell lenniük, mint a külső falaknak, hogy biztosítsák az egyenletes hűtést és minimalizálják a hőfeszültséget, elkerülve ezzel a hibákat, például a repedéseket.
**4. Öntött falak átmenetei és csatlakozásai**
Az öntvényfal vastagságának a lehető legegyenletesebbnek kell lennie, hogy elkerülje a vastag szakaszokat és megakadályozza a forró pontok kialakulását. Az öntvény szerkezete nem okozhat jelentős ellenállást a zsugorodás ellen. Figyelmet kell fordítani a falvastagság-átmenetekre és a filézésekre, fokozatos átmenetekkel és nagyobb réssugárral a szakaszok összekötésére és a feszültségkoncentráció okozta repedések megelőzésére.
Az öntvényekben a falcsatlakozások típusai általában öt típusba sorolhatók: K-alakú, X-alakú, H-alakú, Y-alakú és kereszt-alakú. A falak találkozási pontjain a megnövekedett vastagság forró pontokat hoz létre, ami lassabb megszilárduláshoz és olyan hibákhoz vezet, mint a feszültségkoncentráció, repedések, deformáció, zsugorodási üregek és porozitás. Ezért előnyben kell részesíteni az L-alakú csatlakozásokat a forró pontok minimalizálása és eloszlatása, valamint a keresztkapcsolatok elkerülése érdekében.
Jelentős térfogati zsugorodású ötvözetekből készült öntvényeknél, például acélöntvényeknél, amelyek hajlamosak a zsugorodási hibákra, az alkatrészszerkezetet alaposan át kell tekinteni, hogy biztosítva legyen az irányított szilárdulás lehetősége.
**5. Az öntvények vetemedésének és deformációjának megelőzése**
A vékony-falú, hosszúkás öntvények, a nagy lapos öntvények és az egyenetlen falvastagságú, hosszúkás-doboz alakú alkatrészek, például a szerszámgépágyak hajlamosak a vetemedésre és deformációra. Az első két típus esetében a deformáció az elégtelen szerkezeti merevség és a különböző felületek hűtési sebességének különbségei által okozott belső feszültségek miatt következik be, ami jelentős vetemedéshez vezet. Utóbbi esetében a deformáció a falvastagság nagy különbségeiből adódik, ami a hűtés során jelentős belső feszültségeket okoz. Az öntvények vetemedése és deformációja az öntvényszerkezet javításával vagy fordított alakváltozási minták alkalmazásával kezelhető.
**6. A nagy vízszintes felületek elkerülése**
Öntés közben, ha a formaüregben nagy vízszintes felület jelenik meg, az olvadt fém felemelkedési sebessége jelentősen lecsökken, amikor eléri ezt a területet a hirtelen keresztmetszet-tágulás miatt. Az öntőforma felső felületének hosszan tartó hőhatása könnyen olyan hibákhoz vezethet, mint például a homok beszivárgása, égés-, homoklyukak és hibás futás. Ennek enyhítésére a vízszintes falak ferde falakká alakíthatók át. Ha a szerkezeti változtatás nem lehetséges, ferde öntési technikát kell alkalmazni.
