Vor- und Nachteile des Druckgusses:Eine detaillierte Übersicht

Druckguss ist eine der flexibelsten und innovativsten Fertigungstechniken zur Herstellung von Metallteilen. Mehrere Komponenten für Zahnräder, Schlösser, Automobile und Motorradteile werden im Druckguss hergestellt. Wenn Sie sich für das Druckgussverfahren für Ihre Anwendungen entscheiden, ist es am besten, dessen Vor- und Nachteile vorher zu kennen.

In diesem Artikel erfahren Sie ausführlich die Vor- und Nachteile des Druckgusses. Außerdem würden wir es mit einigen anderen gängigen Herstellungstechniken vergleichen, um Ihnen zu helfen, die beste Wahl zu treffen.

Was ist Druckguss ?

Druckguss ist ein Herstellungsverfahren, bei dem geschmolzene Metalle und Legierungen unter extremen Temperatur- und Druckbedingungen in eine Stahlform eingebracht werden, um die gewünschte Form zu erzeugen. Der Druckgussprozess ist dem Kunststoffspritzguss sehr ähnlich. Es wird jedoch hauptsächlich für Nichteisenmetalle mit niedrigen Schmelzpunkten und hoher Fließfähigkeit verwendet, wie z. B. Aluminium, Zink, Kupfer, Magnesium usw.

Es gibt zwei Arten von Druckgussmaschinen, die Warm- und die Kaltkammer-Druckgussmaschine.

Eine Warmkammer-Gießmaschine verfügt über einen eingebauten Ofen, der Metall in einen geschmolzenen Zustand erhitzt, bevor es zur Formgebung in Formen überführt wird, was die zyklische Produktion beschleunigen kann. Im Gegensatz dazu findet bei Kaltkammermaschinen das Erhitzen von Metallen in einem separaten Ofen statt.

Warmkammermaschine gießt Metalllegierungen mit niedrigen Schmelzpunkten wie Zink, Kupfer und Blei. Andererseits wird die Kaltkammermaschine für Metalle mit hoher Schmelztemperatur und Korrosionsbeständigkeit bevorzugt. Daher bestimmt das Material, das Sie für den Prozess auswählen, welche Maschine verwendet wird.

Vor- und Nachteile des Druckgussverfahrens

Lassen Sie uns nach einem kurzen Verständnis des Druckgussverfahrens auf seine Vor- und Nachteile eingehen. Wir machen jedoch zuerst eine einfache Zusammenfassung, die unten gezeigt wird.

S/N	Vorteile	Nachteile
1	Bietet eine hohe Produktionseffizienz.	Die Kosten für den Würfel können hoch sein.
2	Ermöglicht die einfache Herstellung von dünnwandigen Teilen und internen Komponenten, die hohe Präzisionsstandards erfordern.	Erleben Sie Fertigungsschwierigkeiten bei der Fertigung großer Teile.
3	Ergibt Teile mit feiner Kristallstruktur und hervorragenden mechanischen Eigenschaften.	Nicht ideal für Eisenmetalle und Metalllegierungen mit sehr hohen Schmelzpunkten.
4	Wirtschaftliches Herstellungsverfahren, insbesondere für Großserienfertigung.	Neigt dazu, Gaseinschlüsse zu verursachen, was zu Porosität der Gussteile führt.
5	Geringe Kosten für Nachbearbeitungsvorgänge, da hergestellte Teile eine gute Oberflächenveredelung aufweisen.	Die Zyklusproduktion kann je nach Komplexität der Teile lange dauern.

5 Vorteile der Druckgusstechnologie

1. Komplexe dünnwandige Teile

Aluminium-Druckguss kann komplex geformte und leichte Komponenten herstellen, jedoch mit einem hervorragenden Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, was ihm einen Vorteil gegenüber anderen Metallformgussteilen und Feingussteilen verschafft. Druckgussteile mit Aluminiumlegierungen können eine Dicke von nur 0,5 mm haben; Die Wandstärke von Gussteilen aus Zink kann sogar nur 0,3 mm betragen.

2. Hohe mechanische Eigenschaften

Druckgussprodukte zeichnen sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften aus. Während das flüssige Metall unter hohem Druck erstarrt, erscheint das Produkt fein, kompakt und kristallin. Druckgussteile sind starr mit hoher Härte und Festigkeit. Außerdem haben sie eine verbesserte Haltbarkeit und eine hohe Leitfähigkeit.

3. Hohe Dimensionstoleranz

Druckguss produziert Teile mit hoher Haltbarkeit und Maßhaltigkeit. Auch unter rauen Bedingungen behalten die Teile auf Dauer ihre Maßhaltigkeit. Infolgedessen wird Druckguss zur Herstellung komplexer und interner Teile von Maschinen verwendet, die hohe Präzisions- und Genauigkeitsstandards erfordern.

Druckguss hält engere Toleranzen als andere Gussverfahren ein. Das heißt, Teile werden mit minimalen Abweichungen produziert. Die typische Toleranzklasse von Druckgussteilen ist IT13~IT15 in GB/T 1800-2009. Eine höhere Präzision kann IT10~W 11 erreichen. Daher vermeidet die hervorragende Maßhaltigkeit des Druckgusses die Notwendigkeit einer maschinellen Bearbeitung und verbessert die Ausnutzung der Legierung.

4. Glatte Oberflächen

Druckgussteile haben eine glatte, gleichmäßig kristalline Oberfläche. Druckgussverfahren Legierungen geschmolzene Metalllegierung, um die Formen zu füllen und die genaue Form zu erzeugen. Vorausgesetzt, die Matrize ist gut geformt und der Prozess im richtigen Zustand, sind die Teile fein und glatt.

Da glänzende Teile hergestellt werden, ist es weniger notwendig, mit zusätzlichen Nachbearbeitungsvorgängen fortzufahren, außer für kundenspezifische Anforderungen. Darüber hinaus können die Produkte nach dem Druckguss zur Auslieferung versandt werden. Dies kann die Gesamtzyklus-Produktionszeit verkürzen.

5. Kostengünstig für die Massenproduktion

Da die Oberfläche von Druckgussteilen oft glatt ist und hervorragende mechanische Eigenschaften aufweist, erfordern Druckgussteile oft weniger maschinelle Bearbeitung. Teilweise gar keine Bearbeitung. Dadurch müssen weniger Ausgaben für sekundäre Operationen getätigt werden. Die Fähigkeit des Druckgusses, die Nachbearbeitungskosten zu reduzieren, trägt dazu bei, seine Kosteneffizienz zu gewährleisten.

Insbesondere Druckgussmaschinen, Formen und andere verwandte Arten von Ausrüstung sind ziemlich teuer. Die Massenproduktion trägt jedoch zu einer besseren Verteilung der Kosten durch den Produktionsprozess bei, wodurch der Druckgussprozess wirtschaftlich wird.

5 Nachteile der Druckgusstechnologie

1. Leicht Porosität erzeugen

Beim Druckgussverfahren füllt geschmolzenes Metall den Formhohlraum schnell mit hoher Geschwindigkeit, aber den Hohlräumen mangelt es an Gasdurchlässigkeit. Daher neigen Gasblasen, die die strukturelle Integrität von gefertigten Teilen beeinträchtigen, dazu, in Gussteilen eingeschlossen zu werden.

Das Vorhandensein von Gashohlräumen in Druckgussteilen würde solche Teile beeinträchtigen, wenn sie rauen Bedingungen ausgesetzt werden, wie z. B. Härten durch Wärmebehandlung. Außerdem sind solche Teile für Bearbeitungsschwierigkeiten prädisponiert. Daher sollte die Bearbeitungszugabe der Teile minimal gehalten werden. Wenn nicht, würde die gehärtete Schicht auf Druckgussoberflächen entfernt werden, wodurch die Oberfläche freigelegt würde.

2. Unterstützt normalerweise nur Nichteisenmetalle

Im Allgemeinen ist Druckguss perfekt für Nichteisenmetalle mit niedrigeren Schmelzpunkten als Eisenmetalllegierungen. Das Verfahren unterstützt jedoch Eisenlegierungen wie Eisen und Stahl. Eisenmetalle haben sehr hohe Schmelzpunkte und eine geringe Korrosionsbeständigkeit, was zu einer geringen Standzeit führt. Daher wählen Hersteller für den Druckguss immer NE-Metalllegierungen.

Darüber hinaus ist das Gießen von Eisenmetallen mit viel Komplexität und mehreren unvorhergesehenen Komplikationen verbunden. Folglich halten sich die Hersteller nur beim Druckguss an Nichteisenmetalle.

3. Nicht für die Kleinserienproduktion geeignet

Druckguss ist keine praktische Wahl für die Kleinserienproduktion, da die Werkzeugkosten von Druckgussmaschinen und die Wartung ziemlich hoch sind. Daher ist der Prozess kostspielig und erscheint für die Produktion in kleinem Maßstab komplex.

Die Produktion in großem Maßstab wird jedoch kostengünstig, da die Kosten gut auf die vielen produzierten Artikel verteilt werden. Lieferanten empfehlen keine Druckguss-Dienstleistungen für Projekte mit geringem Umfang, da das Verfahren teurer zu sein scheint als andere Produktionsmethoden.

4. Low-Die-Lebensdauer

Metalle und Legierungen mit hohem Schmelzpunkt beeinträchtigen die Wirksamkeit von Stahlmatrizen. Diese Metalle haben wie Kupfer umfangreiche Anforderungen, um thermischer Verformung zu widerstehen. Das anhaltende Vorhandensein von Legierungen mit hohen Schmelzpunkten belastet die Gussform und verringert dadurch ihre Haltbarkeit.

5. Große Kapitalanlage

Im Gegensatz zu anderen Gießverfahren sind die Gießmaschine, die Formen und andere zugehörige Ausrüstung für das Druckgießen kostspielig. Ohne die notwendige Ausrüstung ist es unmöglich, Druckguss durchzuführen. Obwohl billige Materialien wie Zink verwendet werden, um Kosten zu sparen, ist der gesamte Produktionsprozess immer noch teuer. Erst in der Großserienfertigung wird Druckguss wirtschaftlich.

Druckguss-Vorteile:Vergleich mit anderen Herstellungsverfahren

Wir haben die Vor- und Nachteile des Druckgusses besprochen. Vergleichen wir dann den Druckguss mit anderen gängigen Fertigungstechniken und geben an, warum er ein wichtiger Herstellungsprozess in der Industrie ist.

Druckguss vs. Sandguss

Beim Vergleich zwischen Druckguss und Sandguss erweist sich der Druckguss als überlegenes Herstellungsverfahren. Im Folgenden finden Sie Kriterien, bei denen sich der Druckguss als bessere Technik als der Sandguss erweist.

• Druckguss erfordert weniger maschinelle Bearbeitung und andere Nachbearbeitungsvorgänge.
• Druckguss hat bessere Maßtoleranzen und eine höhere Produktionseffizienz.
• Porosität ist sowohl beim Druckguss als auch beim Sandguss üblich. Allerdings gibt es Vorkehrungen, dies beim Druckguss zu verhindern, aber beim Sandguss ist es fast unmöglich.
• Bessere Oberflächeneigenschaften.
• Benötigt weniger Arbeit.
• Druckguss verwendet eine Stahlform, der Sandguss verwendet eine Sandform.
• Sandguss ist für die Herstellung dünnwandiger Bauteile ungeeignet, Druckguss hingegen schon.

Druckguss vs. Spritzguss

Auch im Vergleich zum Kunststoffspritzguss scheint der Druckguss die Nase vorn zu haben. Nachfolgend sind die Vorteile des Druckgusses gegenüber dem Spritzguss aufgeführt.

• Druckgussprodukte weisen bessere mechanische Eigenschaften auf. Sie sind stärker, härter, zäher und mit größerer Wärmebeständigkeit.
• Druckguss bietet eine größere Dimensionsstabilität. Daher idealer für Teile, die eine hohe Präzision und Genauigkeit erfordern.
• Kunststoffprodukte können im Gegensatz zu Druckgussteilen anfällig für ultraviolette Strahlung sein.
• Druckgussprodukte sind langlebiger und können Belastungen, Witterungseinflüssen und Situationen mit hoher Belastung besser standhalten.
• Druckguss hat einen schnelleren Produktionszyklus. Daher können Hersteller große Teilemengen in kürzerer Zeit herstellen.

Druckguss vs. Überschmieden

Beim Schmieden wird Metall unter extremer Druckkraft geformt. Druckguss erweist sich dem Schmieden jedoch in folgenden Punkten überlegen:

• Druckguss kann komplexe Formen und Geometrien besser herstellen.
• Es hat eine größere Dimensionsstabilität.
• Die Herstellung von dünnwandigen Bauteilen ist ein Problem beim Schmieden.
• Werkzeuge sind beim Druckguss billiger.

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Aus diesem Artikel haben Sie wahrscheinlich jetzt ein umfassendes Wissen über die Vor- und Nachteile des Druckgusses. Sie wissen, dass Druckguss ein hervorragendes Herstellungsverfahren für die Massenproduktion und Teile mit hoher Maßgenauigkeit ist.

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Häufig gestellte Fragen

Wie kann die Porosität von Druckgussteilen verringert werden?

Porosität ist der Hauptmangel beim Druckguss. Nachfolgend sind Möglichkeiten zur Verringerung der Porosität in Druckgussteilen aufgeführt.
a. Halten Sie während jeder Produktionsphase strenge Qualitätskontrollmaßnahmen ein.
b. Verwenden Sie Additive, die dabei helfen, einige der gelösten Gase beim Schmelzen freizusetzen.
c. Schmieren Sie die Stümpfe nach jedem Guss – dies reduziert Porositätstendenzen.
d. Versuchen Sie, während des Gießens ein Vakuum im Formhohlraum zu erzeugen.
e. Gestalten Sie die Form richtig für einen leichten Lauf und Fluss des geschmolzenen Metalls.

Wie können die Werkzeugkosten beim Druckguss gesenkt werden?

Um die Werkzeugkosten beim Druckguss zu minimieren, sollten die folgenden Richtlinien hilfreich sein.
a. Versuchen Sie, das Design zu vereinfachen. Zu viele komplizierte Details neigen dazu, die Kosten zu erhöhen. Daher ist es besser, komplizierte Details zu entfernen, die für die strukturelle Integrität und die Gesamtleistung des Teils nicht kritisch sind.
b. Obwohl Druckguss problemlos dünnwandige Komponenten herstellen kann, ist es besser, sie zu reduzieren oder zu vermeiden. Da diese dünnen Wände oft maschinell bearbeitet werden müssen; daher ziehen sie zusätzliche Herstellungskosten nach sich.
c. Verzichtet auf unnötige Toleranzen. Zu viele Präzisionsanforderungen führen zu erhöhten Werkzeugkosten.
d. Versuchen Sie, Merkmale und Hinterschnitte zu vermeiden, die mit einer 3- oder 4-Achsen-CNC-Maschine schwer zugänglich sind.

Welche Beziehung besteht zwischen Druckguss und Metallspritzguss?

Metallspritzguss (MIM) und Druckguss sind ähnliche Fertigungstechniken. Beide verwenden Metalle und Legierungen bei der Herstellung von Teilen. Der Hauptunterschied besteht in den Metallarten, die bei beiden Methoden verwendet werden. Beim Druckguss werden hauptsächlich Aluminium und andere Nichteisenmetalle verwendet. Im Gegensatz dazu werden beim Metallspritzguss Stahl, Eisen, Nickel und andere MIM-Legierungen verwendet.