Rapid Metal Casting: Hauptvorteile & Industrieanwendungen

Druckguss und Feinguss werden typischerweise nicht als Rapid-Prototyping-Verfahren angesehen. Sie erfordern kostspielige Ausrüstung und hohes Fachwissen und eignen sich generell für große Stückzahlen von Metallteilen. In vielerlei Hinsicht sind sie das metallische Äquivalent zum Spritzguss – ein weiteres Verfahren, das für Massenproduktion gegenüber Kleinserien oder Prototyping bevorzugt wird.

Doch 3ERP ist kein typisches Rapid-Prototyping-Unternehmen. Über die Jahre bemerkten wir eine Nachfrage unserer Kunden nach Kleinserien-Druckguss, daher knüpften wir Partnerschaften mit ausgewählten Gießereien, um professionelle Gussdienstleistungen anzubieten – sogar in sehr geringen Stückzahlen. Die Resonanz war überwältigend positiv.

Die Transformation des Druckgusses in einen Rapid-Prototyping-Prozess für Metall ist ein Gamechanger für Produktdesigner, die nun Gussmetallteile so einfach bestellen können wie zerspante Teile. Dieser Artikel diskutiert die Hauptvorteile und möglichen Anwendungen von Rapid Metal Casting, der einzigen Rapid-Prototyping-Lösung für Metallguss.

Warum Rapid Metal Casting wählen?

Bei der Erstellung eines Prototyps mit Rapid Metal Casting profitiert ein Produktdesigner von zwei einzigartigen Vorteilsmengen.

Die erste betrifft den Metallguss selbst. Beispielsweise ist Druckguss ein Fertigungsverfahren, das eine Formkavität nutzt, um Teile aus flüssigem Metall herzustellen. Es ist generell sehr kostenintensiv, da Spezialausrüstung nötig ist. Doch seine Vorteile sind signifikant.

Ein Vorteil des Druckgusses ist seine Skaleneffizienz. Im Gegensatz zur CNC-Zerspanung ist Druckguss bei großen Stückzahlen am kosteneffektivsten. Eine Formkavität kann vielfach genutzt werden, um viele Teileinheiten herzustellen, wobei die Stückkosten mit steigender Bestellmenge sinken. Dies teilt es mit dem Spritzguss, der ebenfalls hohe Anlaufkosten, aber niedrige nachfolgende Stückkosten hat.

Ein weiterer Vorteil ist die Fähigkeit, sehr große Metallteile wie Motorblöcke, Kameragehäuse und Flutlichtergehäuse zu fertigen, die schwer aus einem Metallblock zu zerspanen wären. Der Prozess liefert zudem exzellente Oberflächenqualität, Maßgenauigkeit und Zugfestigkeit.

Vorteile des Druckgusses:

• Günstig bei Großserien
• Große Teile
• Gute Oberflächenqualität
• Hohe Maßgenauigkeit
• Hohe Zugfestigkeit

Die zweite Vorteilsmenge betrifft den Rapid-Prototyping-Aspekt. Kunden unserer Rapid-Metal-Casting-Services profitieren nicht nur von den Vorteilen des Druckgusses, sondern erhalten Teile in Geschwindigkeit, Stückzahl und Preisniveau, die sonst günstigen Prototyping-Verfahren vorbehalten sind.

Ein großer Vorteil: Rapid Metal Casting liefert Produktdesignern einen Endstufen-Prototyp, der dem Fertigteil nahezu identisch sein kann. Da Druckguss ein professioneller Prozess für Endverbrauchsteile ist, ist Rapid Metal Casting einer der repräsentativsten Prototyping-Services für solche Teile – Prototyping-Komfort gepaart mit Endverbraucher-Qualität.

Ebenso ermöglicht Rapid Metal Casting Ingenieuren, Prototypen baldiger Gussprodukte mechanisch genauer zu testen. Ein Rapid-Guss-Motorblock-Prototyp kann im Werk auf Herz und Nieren geprüft werden und gibt ein genaues Bild davon, wie das finale Gussteil performen wird.

Die Kombination von Druckguss mit Rapid Prototyping erlaubt Unternehmen auch, von anderen Rapid-Prototyping-Vorteilen zu profitieren: Geschwindigkeit, Bequemlichkeit. Und mit 3ERP können Ihre Gussmetall-Prototypen in unseren CNC-Bearbeitungszentren fachmännisch nachbearbeitet werden – Details, Gravuren oder andere Features hinzugefügt.

Vorteile von Rapid Metal Casting:

• Verfügbar in kleinen Mengen (50+)
• Schnelle Lieferzeit
• Professioneller Prozess
• Repräsentative Prototypen
• Kombinierbar mit CNC oder Oberflächenveredelung

Ultra-kleine Stückzahlen mit Feinguss

Es kann für Designer Kopfschmerzen bereiten, wenn nur ein oder wenige Gussteile zur Designverifikation benötigt werden – besonders beim Test mechanischer Eigenschaften.

Eine mögliche Lösung ist 3D-Druck. Da DMLS und SLM immer beliebter werden, ist 3D-Metalldruck nicht mehr extrem teuer. Zudem werden mehr Materialien verfügbar: Aluminium, Stahl, Edelstahl, Titan etc. Das Problem: Die mechanischen Eigenschaften eines 3D-gedruckten Prototyps werden nie zu 100 % dem Fertigteil entsprechen, da die Fertigungsprozesse unterschiedlich sind. Deshalb wollen Ingenieure so dringend echte Gussteile für mechanische Tests.

Keine der großen Gießereien fertigt Einzelguss-Teile, da sie auf Massenproduktion ausgelegt sind. Es ist für sie nicht praktikabel oder kosteneffizient, Kleinserien-Wachsmuster zu erstellen. Hier kommt 3ERP ins Spiel. Wir können die Wachsmuster per 3D-Druck herstellen und sie den Gießereien liefern – für diese wird es dann ein einfacher Job.

Bei 20 bis 50 Gussteilen sieht es anders aus. Mehr als 20 Wachsmuster zu drucken ist kostspielig, und ein Aluminiumwerkzeug für das Wachs ist noch nicht kosteneffizient. Die Lösung? Wieder 3ERP. Wir fertigen ein Mastermodell per 3D-Druck oder CNC-Zerspanung, erstellen Silikonformen davon und gießen 20 bis 50 Wachsmuster im Vakuumgussverfahren.

Ab einigen hundert Gussteilen sind traditionelle Gießereien gerne bereit, Kundenbedürfnisse zu erfüllen. Dennoch ist es schwierig, zuverlässige Qualitätsanbieter zu identifizieren. Wir glauben, die zuverlässigsten Fertigungspartner in diesem Bereich identifiziert zu haben.

Anwendungen von Rapid Metal Casting

Rapid Metal Casting kann Prototypen und Kleinserienteile in verschiedenen Branchen erstellen. Häufigste Anwendungen:

Automobil

Druckguss wird regelmäßig für Automobil-Metallteile genutzt; Rapid Metal Casting ermöglicht Automobilherstellern, Prototypen für neue Fahrzeuge zu erhalten und zu testen.

Gegossene Automobil-Metallteile:

• Motorblöcke
• Kühllüfter
• Tankdeckel
• LKW/Bus-Luftventile
• Gangschalthebel
• Scheinwerfer-Wärmesenken
• Getriebegehäuse
• Pedale

Medizin

Die überlegene Festigkeit und Oberflächenqualität des Druckgusses macht das Verfahren für diverse Medizin- und Healthcare-Produkte geeignet, die mit Rapid Metal Casting in kleinen Stückzahlen gefertigt werden können.

Gegossene Medizin-Metallteile:

• Herzschrittmacher
• Krankenhausbett-Teile
• Stethoskop-Gehäuse
• Monitore
• Dialysegerät-Teile
• Sauerstoffpumpen

Elektronik

Massenproduzierte Teile für Unterhaltungselektronik werden häufig im Druckgussverfahren hergestellt; Rapid Metal Casting ist ein effektiver Weg, elektronische Teile zu prototypen oder Kleinserien spezialisierter Elektronikprodukte zu fertigen.

Gegossene Elektronik-Metallteile:

• Tablet-Gehäuse
• Drucker-Kupplungen
• Kopfhörer-Gehäuse
• Smartwatch-Verschlüsse
• Kamera-Chassis

Kontaktieren Sie 3ERP noch heute, um Ihre Optionen für Rapid Metal Casting zu besprechen.