Sie vergleichen Verfahren für Ihr nächstes Leichtmetall‑Bauteil? Der Kokillenguss (Permanentformguss / Permanent Mold Casting) liefert sehr gute Oberflächen und verlässliche Maßhaltigkeit bei moderaten Wandstärken; Druckguss (HPDC) punktet bei dünnwandigen, komplexen Geometrien und sehr hohen Stückzahlen. Dieser Leitfaden zeigt die technologischen Unterschiede, die Kostenlogik und die Qualitätsauswirkungen – mit klarer DFM‑Checkliste und Entscheidungsmatrix.
Kurzüberblick: Technologien im Vergleich
Kokillenguss (Schwerkraft): Dauerform, ruhige Formfüllung (ggf. Kippkokille), gerichtete Erstarrung → feines Gefüge, Top‑Oberflächen, gute Dichtheit, Gusstoleranzen nach DIN EN ISO 8062‑3 oft ohne große Nacharbeit erreichbar.
Druckguss (HPDC): Hochdruck‑Einspritzung, sehr kurze Zyklen, dünnwandige und komplexe Bauteile, hohe Wiederholgenauigkeit; bei Dichtflächen häufig Vakuum‑Druckguss + CNC‑Finish.
Kostenlogik: Werkzeug, Zyklus, Qualität
Gesamtkosten = Werkzeug + Stückpreis + Qualitätssicherung + Logistik
Werkzeugkosten: HPDC > Kokille > Sand; Kokille ist langlebig und für Klein‑/Mittelserien attraktiv.
Zykluszeit: HPDC am schnellsten; Kokille moderat; Sand am langsamsten.
Nacharbeit: Kokille mit geringen Spanvolumina durch bessere Rohoberfläche; HPDC benötigt oft selektives CNC‑Finish für Funktionsflächen.
Qualitätssicherung: Bei Dichtheit/Porenrisiko (HPDC) → Röntgen/CT, Dichtheitstests; Kokille punktet mit ruhiger Formfüllung (weniger Gussfehler wie Porosität/Kaltschweißstellen).
Qualitäts‑ & Toleranzvergleich
Maßhaltigkeit: Beide Verfahren können DIN EN ISO 8062‑3 erfüllen; HPDC erreicht bei sehr dünnen Wänden hohe Reproduzierbarkeit, Kokille überzeugt bei mittleren Wandstärken ohne starke Nacharbeit.
Porosität: HPDC → Vakuum, optimierte Entlüftung/Überläufe, Temperatur‑Fenster; Kokille → turbulenzarmes Füllbild, gerichtete Erstarrung.
Oberflächen: Kokille liefert oft niedrigere Ra‑Werte direkt aus der Form; HPDC ist bei Sichtflächen mit geeigneter Werkzeugpflege/Prozessführung ebenfalls stark.
Geometrie & DFM (Design for Manufacturability)
Wanddicken: HPDC erlaubt sehr dünne Wände; Kokille bevorzugt harmonische, mittlere Wandstärken.
Entformschrägen: in beiden Verfahren früh definieren; Kerne minimieren.
Hot‑Spots: Radien/Rippen statt massive Knoten; in HPDC ggf. Squeeze‑Pins.
Funktionsflächen: Bearbeitungszugaben nur dort, wo nötig; GD&T (Form‑/Lage) gezielt einsetzen.
Gießprozess‑Simulation: Für beide Verfahren Pflicht, um Gussfehler (Porosität, Kaltschweißstellen, Lunker) vor SOP zu minimieren.
Materialien & Anwendungen
Aluminium (AlSi10Mg, AlSi12, AlSi9Cu3): Gehäuse, Halter, Kühlrippen, Strukturteile.
Zinkdruckguss (Zamak): sehr feine Details/enge Toleranzen, v. a. bei kleineren Bauteilen (Design/Beschläge).
Niederdruckguss (LPDC): Alternative für dickwandigere, druckdichte Aluminium‑Strukturteile (z. B. Räder).
Sandguss/Feinguss: wenn Geometriefreiheit (Sand) oder extreme Detailtreue (Feinguss) Priorität haben.
Entscheidungsmatrix (Praxis)
Sehr dünnwandig & sehr hohe Stückzahl → HPDC
Top‑Oberfläche & Maßhaltigkeit bei mittleren Wandstärken → Kokillenguss
Große Bauteile/geringe Werkzeugbudgets → Sandguss
Druckdicht & dickwandig → LPDC
Feine Details/kleine Teile → Zinkdruckguss (Zamak)
Angebots‑/Audit‑Checkliste
CAD (STEP) + Zeichnung mit DIN EN ISO 8062‑3/GD&T
Mengengerüst (Jahresmenge/Losgrößen), SOP/Ramp‑Up
Dichtheits‑/Röntgenanforderungen, Oberflächen‑Ra‑Werte
Bearbeitungsplan, Messkonzept (CMM, MSA)
Logistik/Verpackung (ESD, Mehrweg), Rückverfolgbarkeit
FAQ
Kann ich mit Kokillenguss die gleiche Genauigkeit wie HPDC erreichen? Bei moderaten Wandstärken ja – häufig mit weniger Nacharbeit dank ruhiger Formfüllung.
Wann kippt die Kostenkurve zugunsten von HPDC? Bei sehr hohen Stückzahlen, dünnen Wänden und komplexen Kernen/Schiebern.