Druckguss – die wichtigsten Anwendungen und Vorteile
Druckguss gehört zu den leistungsfähigsten Verfahren zur Herstellung metallischer Gussteile – vor allem aus Aluminium. Er ermöglicht die Fertigung maßgenauer Gussteile mit dünnen Wänden und glatter Oberfläche in großen Serien. Nachfolgend beschreiben wir, wo Druckgussteile eingesetzt werden und welche Vorteile und Grenzen sie haben.
Was ist Druckguss?
Beim Druckguss wird flüssiges Metall mit hoher Geschwindigkeit und unter hohem Druck in eine Stahlform gepresst; nach dem Füllen der Kavität wird der Druck bis zur Erstarrung des Gussteils gehalten. Aluminium wird auf Kaltkammermaschinen vergossen, bei denen das Metall portionsweise in die Gießkammer dosiert wird. Der Zyklus dauert je nach Größe des Gussteils in der Regel von einigen Sekunden bis zu 1–2 Minuten. Das Verfahren ist daher in der Serienfertigung leistungsfähig, und die Kosten pro Gussteil sind niedrig.
Die wichtigsten Anwendungen des Druckgusses
Automobilindustrie
Zu den Aluminium-Druckgussteilen zählen u. a. Getriebe- und Kupplungsgehäuse, Pumpengehäuse, Halterungen, Elektronikgehäuse und Bauteile von Kühlsystemen. Sie ermöglichen eine geringere Fahrzeugmasse bei gleichbleibender Steifigkeit der Bauteile.
Haushaltsgeräte und Elektrowerkzeuge
In Haushaltsgeräten und Elektrowerkzeugen entstehen aus Druckguss Gehäuse, Motor- und Getriebegehäuse sowie Deckel – Teile, die in großen Serien gefertigt werden und bei denen reproduzierbare Maße und eine gute Oberfläche gefragt sind.
Elektronik und Telekommunikation
Gehäuse, Kühlkörper und Konstruktionselemente werden aus Aluminium im Druckguss gefertigt. Aluminium leitet Wärme gut, und die dünnen Rippen von Kühlkörpern lassen sich direkt im Gussteil realisieren.
Luftfahrtindustrie
In der Luftfahrt wird Druckguss hauptsächlich für nichttragende Bauteile eingesetzt – Gehäuse, Deckel und Halterungen. Tragende Teile, die volle Festigkeit und eine Wärmebehandlung erfordern, werden häufiger mit anderen Verfahren hergestellt.
Medizintechnik
In der Medizintechnik sind Aluminium-Druckgussteile vor allem Gehäuse für Geräte und Diagnosesysteme sowie Konstruktionselemente der Ausstattung. Hier kommt es auf reproduzierbare Maße und eine sorgfältige Oberflächenbearbeitung an.
Vorteile des Druckgusses
Hohe Präzision und Oberflächengüte
Druckgussteile bilden die Form präzise ab, und ihre Oberfläche ist glatt. Viele Flächen erfordern keine Bearbeitung – in der Regel werden nur Funktionsflächen wie Bohrungen, Gewinde und Anlageflächen bearbeitet. Die Maßgenauigkeit wird durch die Toleranzklasse festgelegt, z. B. nach PN-EN ISO 8062-3.
Hohe Produktionsgeschwindigkeit
Kurze Zykluszeiten und Automatisierung ermöglichen die Herstellung einer großen Anzahl von Gussteilen in kurzer Zeit. Deshalb ist Druckguss das Standardverfahren in der Großserienfertigung.
Fertigung komplexer Geometrien
Das unter Druck eingepresste Metall füllt dünne Wände, Rippen und feine Details aus, die sich mit anderen Gießverfahren nur schwer herstellen lassen. In einem Gussteil lassen sich die Funktionen mehrerer Bauteile vereinen, was die Montage verkürzt.
Materialeinsparung
Die Gussteile haben eine endkonturnahe Form, sodass die Bearbeitungszugaben gering sind. Gusssysteme und Überläufe können wieder eingeschmolzen werden.
Langlebigkeit und Festigkeit
Das schnelle Erstarren in der Stahlform erzeugt ein feinkörniges Gefüge, besonders in der oberflächennahen Schicht. Daher weisen Druckgussteile bereits im Rohzustand eine gute Festigkeit auf. Typische Legierungen sind EN AC-46200, 46500 und 47100.
Grenzen des Druckgusses
- Formkosten – Die Form aus Werkzeugstahl ist teuer, daher rentiert sich das Verfahren erst bei größeren Serien.
- Porosität – Im Gussteil eingeschlossene Gase schließen in der Regel eine klassische Wärmebehandlung aus und erschweren das Schweißen.
- Größe des Gussteils – Sie wird durch die Schließkraft der Maschine und das Volumen der Gießkammer begrenzt.
Wann sich Druckguss rentiert und wann Kokillenguss oder Sandguss die bessere Wahl sind, beschreiben wir im Beitrag Aluminium-Druckguss – wann er sich rentiert.
Fazit
Druckguss vereint Präzision, glatte Oberfläche und kurze Fertigungszyklen, weshalb Aluminium-Druckgussteile in der Automobilindustrie, bei Haushaltsgeräten, in der Elektronik, Luftfahrt und Medizintechnik eingesetzt werden. In unserer Gießerei vergießen wir Aluminiumlegierungen im Druckguss in Serien bis zu 100 000 Stück pro Jahr. Die Formen konstruieren wir in CAD/CAM mit Simulation des Formfüllvorgangs und fertigen sie in unserem eigenen Werkzeugbau; die Gussteile werden im selben Werk bearbeitet und lackiert.
Siehe auch: wie das Aluminium-Druckgießen funktioniert i Druckgießereien – Arten und Bestellung von Gussteilen.
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Leistungsumfang: Fertigungsangebot der Gießerei.