Der Druckgussprozess ist eine fortschrittliche Fertigungstechnik, bei der eine Hochdruckform, eine sogenannte „Matrize“, verwendet wird, um komplizierte Metallkomponenten herzustellen, die oft als „Abgüsse“ bezeichnet werden. Diese Abgüsse zeichnen sich durch Präzision und Gleichmäßigkeit aus. Bei dieser Methode werden vorwiegend Nichteisenmetalle verwendet, d. h. sie enthalten keinen Eisengehalt, darunter unter anderem Aluminium, Zink, Magnesium und Kupfer.

Dieses Verfahren findet in einer Vielzahl von Branchen Anwendung und produziert Teile, die für die Montage oder den direkten Gebrauch durch den Verbraucher bereit sind. Druckguss hat Ähnlichkeit mit Spritzguss; Letzteres Verfahren beinhaltet jedoch die Verwendung von geschmolzenem Kunststoff anstelle von Metall, wodurch sich die beiden in ihrer Materialanwendung unterscheiden, sie jedoch in ihrem grundlegenden Ansatz miteinander verbunden sind.

Derzeit wird Spaces-Druckguss eingesetzt.

Druckguss hat sich zu einem unverzichtbaren, flexiblen Fertigungsverfahren entwickelt, das für verschiedene Branchen von entscheidender Bedeutung ist. Es ist von grundlegender Bedeutung für die Herstellung langlebiger Komponenten für schwere Maschinen und Baufahrzeuge, einschließlich hydraulischer Systeme und Rahmen, und unterstützt den Aufschwung erneuerbarer Energien durch die Herstellung wichtiger Teile für Windkraftanlagen, Solarmodule und Energiespeicher.

In Verbrauchermärkten steckt es hinter den robusten und optisch ansprechenden Metallteilen, die in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken und Kaffeemaschinen zu finden sind. Darüber hinaus werden im Freizeitbereich leichte und dennoch robuste Komponenten für Sportgeräte wie Fahrradrahmen und Fitnessgeräte hergestellt. Diese Entwicklung unterstreicht die entscheidende Rolle des Druckgusses bei der Weiterentwicklung des Fertigungsbereichs und erweist sich als Eckpfeiler für die Herstellung effizienter, innovativer und attraktiver Industrielösungen.

Wie der Prozess des Druckgusses durchgeführt wird

Der Druckguss erfolgt in einem sorgfältig strukturierten Sechs-Phasen-Prozess zur Herstellung präziser und hochwertiger Metallkomponenten. Lassen Sie uns jeden Abschnitt des Druckguss-Workflows untersuchen.

Formenbau

Der Prozess beginnt mit der Erstellung einer individuellen Form aus einem Nichteisenmaterial. Diese Form/schnelles Werkzeug wird mit höchster Präzision entwickelt, um die Spezifikationen der Zielkomponente widerzuspiegeln und die Grundlage für den gesamten Gussprozess zu schaffen.

Formaufbau

Um einen reibungslosen Gießvorgang zu gewährleisten, wird die Form zunächst mit einem Gleitmittel behandelt, um ein Anhaften der Metallschmelze zu verhindern. Anschließend wird es sicher verschlossen und ist so für die Einführung des Metalls vorbereitet.

Metallinjektion

In dieser kritischen Phase wird geschmolzenes Metall unter hohem Druck durch eine Druckgussmaschine in die Form gepresst. Dadurch wird sichergestellt, dass sich das Metall gleichmäßig in der Form verteilt und die komplizierten Details der gewünschten Form erfasst.

Erstarrung

Nach dem Einspritzen durchläuft die Form eine Abkühlphase. Das geschmolzene Metall wird durch ein ausgeklügeltes Kühlsystem schnell erstarrt, wodurch es sich präzise an die komplexen Formmerkmale anpassen kann.

Komponentenentfernung

Der Formzyklus endet, nachdem das Metall vollständig ausgehärtet ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Form geöffnet und das geformte Teil vorsichtig mithilfe von Auswerferstiften entnommen.

Raffinesse

Um seine Qualität und Optik zu verbessern, durchläuft das frisch gegossene Teil mehrere Nachbearbeitungsverfahren. Dazu gehört das Abschneiden von überschüssigem Material, das Polieren für Glätte und möglicherweise das Auftragen einer Schutzschicht, um das Teil für die endgültige Verwendung vorzubereiten.

Dieser optimierte Prozess stellt sicher, dass Druckguss eine effiziente und genaue Methode ist schnelle Fertigung Metallteile, die unterschiedliche industrielle Anforderungen mit Präzision und Qualitätsleistung erfüllen.

Der Prozess der Gestaltung einer Form für den Druckguss

Formendesign Beim Druckguss müssen entscheidende Überlegungen angestellt werden, um die Qualität und Integrität der Gussteile sicherzustellen. Zu den Schlüsselfaktoren gehören die Steuerung der Wandstärke für Gleichmäßigkeit und optimale Leistung, die Implementierung von Entformungswinkeln zwischen einem und drei Grad, um ein einfaches Entfernen des Gusses ohne Beschädigung zu ermöglichen, und das Abrunden scharfer Kanten, um Spannungskonzentrationen und mögliche Risse zu verhindern.

Darüber hinaus kann die Minimierung oder Vermeidung von Hinterschneidungen den Auswurfvorgang vereinfachen und gleichzeitig die Trennfuge sorgfältig gestalten, um sicherzustellen, dass die kritischen Merkmale des Teils nicht beeinträchtigt werden. Die Platzierung des Angusses ist für eine gleichmäßige Füllung und die Reduzierung von Turbulenzen während des Gießvorgangs von entscheidender Bedeutung. Die Positionen der Auswerferstifte müssen strategisch ausgewählt werden, um Schäden am Endprodukt zu vermeiden. Schließlich spielt die Oberflächenbeschaffenheit der Form eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Oberflächenqualität des Gussstücks, wobei glattere Oberflächen zu weniger Fehlern und einem besseren Erscheinungsbild führen. Diese Richtlinien helfen bei der Erstellung effizienter und zuverlässiger Formen für den Druckguss.

Vor- und Nachteile der Verwendung von Druckguss

Druckguss bietet mehrere Vorteile, die ihn zu einer kostengünstigen Wahl machen Kleinserienfertigung hin zur Massenproduktion mit der Fähigkeit, Teile aufgrund halb- oder vollautomatischer Prozesse zu geringeren Arbeitskosten herzustellen. Es zeichnet sich durch die Herstellung komplizierter und komplexer Formen aus, eignet sich für Teilegrößen von 25 g bis 25 kg und kann dank des hohen Drucks beim Gießen Wände mit einer Dicke von bis zu 0.38 mm erreichen. Durch dieses Verfahren entstehen Teile mit einer feinkörnigen, harten Außenhaut, die die Festigkeit erhöht, insbesondere wenn die Wandstärke verringert wird, wodurch das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht verbessert wird.

Durch Druckguss werden außerdem glatte Oberflächen erzielt, die sich ideal für Lager eignen, und es entstehen Formprodukte mit minimalem Nachbearbeitungsaufwand, die sich durch hervorragende Maßhaltigkeit und Oberflächengüten zwischen 0.8 und 3.2 µm Ra auszeichnen. Darüber hinaus ermöglicht es die effiziente Herstellung kleinerer Teile durch Multi-Cavity- oder Miniatur-Druckgusstechniken.

Der Druckguss hat jedoch eine Reihe von Nachteilen, insbesondere ist er aufgrund der hohen Erstausrüstungskosten nur für Großserien wirtschaftlich sinnvoll. Es eignet sich nicht für Metalle und Legierungen mit hohem Schmelzpunkt sowie für Eisenmetalle wie Edelstahl, Kohlenstoffstahl und legierten Stahl, die zu Rost neigen.

Das Verfahren unterliegt außerdem Einschränkungen beim Gießen großer Teile, verursacht hohe Werkzeugkosten und hat im Allgemeinen eine lange Vorlaufzeit. Änderungen am Teiledesign können kostspielig und zeitaufwändig sein, was die Bedeutung der Prototypenerstellung vor der Serienproduktion unterstreicht. Schließlich können Porositätsprobleme, die durch eingeschlossene Luft und Gase entstehen, die Integrität des Teils beeinträchtigen, obwohl Vakuumdruckguss eine Lösung bietet, indem die Porosität durch die Erzeugung eines Vakuums vor dem Metalleinfüllen verringert wird.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend ist die Druckgusstechnik eine einzigartige Möglichkeit, Metallteile herzustellen, die Geschwindigkeit, Konsistenz und Vielfalt vereinen. Es ist außerdem unglaublich genau und effizient. Vom Entwurf der Form bis zur letzten Nachbearbeitung wird jeder Schritt sorgfältig geplant, um sicherzustellen, dass komplizierte Formen und Details mit außergewöhnlicher Festigkeit und Genauigkeit erstellt werden. Druckguss ist in vielen Branchen eine Technik von unschätzbarem Wert, trotz seiner Herausforderungen wie hohen Anschaffungskosten, begrenzter Materialverfügbarkeit und starrem Design. Weitere Vorteile sind die Kosteneffizienz bei der Großserienproduktion, hervorragende Oberflächengüten und die Möglichkeit, Teile mit wenig Nachbearbeitung herzustellen. Die Fähigkeiten und Anwendungen des Druckgusses werden mit der Technologie wachsen und seine Position als Schlüsselkomponente der modernen Produktion sichern.

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