Sterben ist ein Produktionsprozess, bei dem geschmolzenes Metall unter hohem Druck zwischen zwei Gussformen eingespritzt wird.
Es eignet sich für Unternehmen, die einen zuverlässigen Qualitätslieferanten für große Mengen komplexer Metallteile benötigen.
Das Druckgussverfahren wird hauptsächlich bei der Herstellung von Leichtmetallteilen für Erstausrüster (OEM) in den Bereichen Automobil, Kraftfahrzeuge, Haushaltsgeräte, Motorräder, Sanitärarmaturen und andere Produkte eingesetzt.
Was ist Druckguss?
Das Druckgussverfahren wird verwendet, um Metall vom festen in den geschmolzenen Zustand umzuwandeln. Wie bei den meisten Formverfahren wird die Schmelze in eine Form eingespritzt, die aus zwei Teilen besteht, die mit einer hydraulischen Presse zusammengefügt werden.
Das Metall fließt in den Hohlraum zwischen den beiden Teilen und wird je nach dem, was hergestellt wird, entweder erhitzt oder abgekühlt.
Manchmal werden die Teile in einem Prozess namens „Abschrecken“ wassergekühlt, um die Erstarrung zu beschleunigen und mehr Produkte in kürzerer Zeit herzustellen.
Da durch Druckguss kostengünstige Leichtmetallkomponenten in großen Stückzahlen hergestellt werden, sind vollautomatische und komplizierte Produktionslinien üblich, die hochpräzise und stabile Metallkomponenten konsistent wiederholen können.
Einige andere Prozesse umfassen teurere Teile, manchmal von geringerer Qualität, und können eine langsamere Fertigungsgeschwindigkeit aufweisen.
Warum heißt es Druckguss?
Sterben hat seinen Namen von den Matrizen, die im Formprozess verwendet werden.
Die Formen, in die die geschmolzenen Metalle eingespritzt werden, werden als „Matrizen“ bezeichnet, woraus sich der Name der Technik „Druckguss“ ergibt.
Druckgussverfahren
Es stehen fünf gängige Druckgussmethoden zur Verfügung.
Schematische Darstellung des Kokillengusses
Beim Schwerkraft-Druckguss wird (offensichtlich) die Schwerkraft genutzt, um das Metall in die Einspritzkammer zu transportieren. Dies kann automatisch erfolgen oder Sie können es sogar per Hand schöpfen.
Es eignet sich gut für weniger komplexe Teile mit dicken Abschnitten und die Methode senkt die Werkzeugkosten und die Komplexität der Ausrüstung.
Außerdem funktioniert Kokillenguss am besten mit Aluminium für symmetrische und kreisförmige Teile.
Vakuum-Druckguss
Beim Vakuumdruckguss wird mit einer Vakuumpumpe Luft aus der Form entfernt, bevor das geschmolzene Metall hinzugefügt wird. Der Prozess reduziert die Porosität und verringert Turbulenzen, was zu einem hochwertigeren Produkt führt.
Im Vakuum-Druckgussverfahren hergestellte Teile eignen sich auch für eine Wärmebehandlung nach dem Gießen.
Squeeze-Druckguss
Squeeze-Kokillenguss wird meist für höherviskose Schmelzen eingesetzt. Der Hohlraum der Form wird gefüllt, bevor die beiden Hälften mit hohem Druck zusammengedrückt werden, bis das Metall erstarrt.
Diese Methode ist hilfreich, um sicherzustellen, dass das Metall kleinere Hohlraumbereiche erreicht, die mit anderen Gussverfahren schwieriger zu füllen wären.
Halbfester Druckguss
Halbfester Druckguss wird auch als Thixoforming bezeichnet. Im Gegensatz zu anderen Gießverfahren wird hier das Metall erhitzt, bis es in einen halbfesten Zustand, auch thixotroper Zustand genannt, gelangt.
Noch in diesem halbfesten Zustand wird es unter Druck in den Formhohlraum eingespeist.
Da eine niedrigere Betriebstemperatur verwendet wird, wird die Verarbeitungszeit verkürzt und die Genauigkeit verbessert – der Großteil der Schmelzeausdehnung findet zum Zeitpunkt oder kurz nach dem Phasenwechsel statt, sodass es zu weniger Schrumpfung kommt.
Druckguss
Druckguss ist ideal für feinere und kompliziertere Teile.
Es nutzt sowohl hohen Druck als auch hohe Geschwindigkeit, um das geschmolzene Metall in den Formhohlraum zu drücken, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass das Metall beim Druckguss jeden noch so kleinen Raum erreicht und eine glatte Oberfläche erzeugt.
Was sind die Vorteile von Druckguss?
Neben der wirtschaftlichen Produktion hochwertiger Teile in großen Stückzahlen bietet Druckguss den Herstellern folgende Vorteile:
- Hervorragende Maßhaltigkeit der Teile
- Einlagen können eingegossen werden
- dünnere Wände im Vergleich zu anderen Gussverfahren
- Schnelle Lieferung großer Produktionsmengen
- Glatte Oberflächen mit reduziertem Nachbearbeitungsaufwand
- Lange Lebensdauer der Form – bis zu 100.000 Aufnahmen oder mehr.
Der Druckguss Teile bieten eine hervorragende Maßhaltigkeit sowie hervorragende strukturelle und mechanische Eigenschaften. Dazu gehören dichte, feinkörnige Oberflächenstrukturen und eine hohe Dauerfestigkeit.
Abhängig von den verwendeten Metallen und der Teilekonstruktion können Metalldichten und Porositäten gesteuert werden. Teile aus vielen Nichteisenmetallen eignen sich hervorragend für das Druckgussverfahren. Viele davon umfassen:
- Aluminium
- Zink
- Kupfer
- Magnesium
- Blei und Zinn
Die Eigenschaften der Endteile variieren je nach Teilegeometrie, verwendeten Metallen, Endverwendungsanforderungen und Größe.
Die abschließende Bearbeitung nach dem Guss kann Entgraten, Bearbeiten, Zusammenfügen der Teile mit anderen Teilen und/oder Polieren umfassen.
Darüber hinaus können bei der Endbearbeitung weitere Oberflächenbeschichtungen wie Lackieren, Plattieren, Pulverbeschichten oder Drucken angebracht werden.
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