Die Vor- und Nachteile von Druckguss

Gießereien in Indien nutzen eines der innovativsten und vielseitigsten Metallgießverfahren: den „Druckguss“. Beim Messingdruckguss wird ein Formhohlraum genutzt, um das Werkstück zu formen, wobei während des gesamten Vorgangs hoher Druck auf die Metallschmelze ausgeübt wird, die den Hohlraum füllt. Das Metall wird erhitzt und anschließend in den Formhohlraum gepresst. In der Gießerei entsteht das neue Gussteil, indem die Metallschmelze abkühlt und erstarrt.

Präziser Messingdruckguss ist dank seiner besonderen Eigenschaften möglich. Trotz seines Rufs als äußerst vielseitiges Gießverfahren hat der Messingdruckguss seine eigenen Vorteile und Grenzen, die in diesem Beitrag näher erläutert werden.

Vorteile von Druckguss

Druckguss eignet sich für viele verschiedene Metalle und Legierungen. Dank hoher Duktilität und Festigkeit ist Zink in einer Gießerei ein gängiger Werkstoff für dieses Gießverfahren. Zink ist zudem sehr kostengünstig und damit ideal für die Großserienfertigung. Aluminium, Magnesium, Kupfer, Blei und Zinn sind weitere Metalle und Legierungen, die sich im Druckguss verarbeiten lassen.

Gießereien in Indien müssen sich beim Druckguss keine Sorgen um raue oder unebene Gussoberflächen machen. Durch die unter Druck stehende Metallschmelze erzeugt der Druckguss Gussteile mit äußerst glatten Oberflächen. Für eine besonders glatte Oberfläche wird die Schmelze in den Hohlraum gepresst und füllt ihn vollständig aus.

Messingdruckguss hat zudem den Vorteil, dass weniger Nachbearbeitungsschritte erforderlich sind. Bei anderen Gießverfahren müssen Gussteile maschinell nachbearbeitet werden. Diese zusätzlichen Bearbeitungsschritte sind für Gießereien in Indien zeitaufwendig und umständlich. Der Druckguss hingegen macht diese Zusatzschritte überflüssig, und die Gussteile sind wenige Stunden nach Abschluss des Gießvorgangs versandbereit.

• Kurze Durchlaufzeit: Ein typischer Gießzyklus beim Druckguss ist recht kurz. Je nach Größe und Werkstoffeigenschaften kann er sogar nur wenige Sekunden betragen.
• Kostengünstig: Druckguss ist besonders wirtschaftlich bei großen Serien. Mit der Zeit sinken die Stückkosten erstaunlich stark.
• Gute mechanische Eigenschaften: Druckgussteile sind zwar nicht so fest wie Schmiedeteile, bieten aber eine hohe mechanische Festigkeit. Zudem lassen sich Teile mit höherer Haltbarkeit, Härte und Leitfähigkeit herstellen.
• Komplexe Details: Mit Druckguss lassen sich komplexe Teile in relativ kurzer Zeit fertigen.
• Hervorragende Präzision: Druckguss ermöglicht engere Toleranzen als die meisten anderen Fertigungsverfahren und eignet sich daher hervorragend für viele anspruchsvolle Anwendungen.
• Erstklassige Oberflächen: Druckgussteile können je nach Ihren Anforderungen mit glatter oder strukturierter Oberfläche hergestellt werden.

Nachteile von Druckguss

Druckguss ist allerdings teurer als andere Metallgießverfahren. Er erfordert eine spezielle Druckgießmaschine, deren Anschaffung und Wartung für die meisten Gießereien in Indien kostspielig ist. Beim Druckguss können Hersteller zwar Geld sparen, indem sie Zink als Gusswerkstoff verwenden, dennoch bleibt er ein kostenintensives Verfahren.

Für Druckgussteile gelten außerdem Gewichtsvorgaben, die Hersteller einhalten müssen. Das Gewicht eines üblichen Gussteils kann zwischen etwa einem Zehntel Unze (ca. 3 g) und fünfzehn Pfund (ca. 7 kg) liegen. Ist das Gussteil zu schwer oder zu leicht, entstehen Fehler.

Druckguss eignet sich nur für Nichteisenmetalle – eine erhebliche Einschränkung. Eisenmetalle zu vergießen ist nicht unmöglich, doch die meisten Hersteller vermeiden es wegen der Schwierigkeiten. Aufgrund der hohen Anfangsinvestition können sich viele kleine Unternehmen und Start-ups den Druckguss nicht leisten.

Ohne fachgerechte Konstruktion sind Druckgussteile anfällig für Fehler wie Porosität und Kaltlauf (unvollständige Formfüllung). Für Kleinprojekte ist Druckguss nicht geeignet, da die meisten großen Anbieter kein Interesse an solchen Aufträgen haben. Er kann teurer sein als alternative Verfahren.

Vergleich mit anderen Verfahren

Kunststoffspritzguss

Kunststoffspritzgussteilen fehlt es an der Festigkeit, Steifigkeit, Stabilität und Wärmebeständigkeit von Druckgussteilen. Im Kosten-Nutzen-Vergleich sind Druckgussteile Kunststoffen deutlich überlegen. Kunststoffe weisen eine weitaus geringere Langzeitstabilität unter Last auf, während Druckgussteile vollständig beständig gegen UV-Strahlung, Witterungseinflüsse und Spannungsrissbildung unter Einwirkung verschiedener Chemikalien sind. Die Produktionszyklen im Druckguss sind wesentlich kürzer als im Kunststoffspritzguss. Kunststoffe hingegen können pro Volumeneinheit günstig sein, besitzen eine Eigenfärbung, die die Nachbearbeitung tendenziell reduziert, sind temperaturempfindlich und gute elektrische Isolatoren. Für viele Anwendungen sind Kunststoffe jedoch nicht die beste Wahl.

Sandguss

Druckgussteile lassen sich mit dünneren Wänden herstellen, alle oder nahezu alle Bohrungen können maßgenau vorgegossen werden, und sie lassen sich mit deutlich engeren Maßtoleranzen fertigen. Sie werden schneller in Formen produziert, die Tausende Druckgussteile ohne Austausch herstellen, erfordern weniger Bearbeitung als Sandgussteile und bieten glattere Oberflächen sowie geringere Lohnkosten pro Gussteil. Sandgussteile hingegen können aus Eisenmetallen und aus vielen Nichteisenlegierungen hergestellt werden, die sich nicht im Druckguss verarbeiten lassen. Kleinere Stückzahlen lassen sich im Sandguss dank niedrigerer Werkzeugkosten und größerer Gestaltungsfreiheit wirtschaftlicher fertigen.

Fazit

Zusammenfassend ist Druckguss ein Fertigungsverfahren, bei dem Werkstücke aus unter Druck stehender Metallschmelze geformt werden. Das Verfahren hat seine eigenen Vor- und Nachteile, die Gießereien bei der Wahl des Gießverfahrens berücksichtigen müssen. Auch wenn es teuer sein kann, bietet es Vorteile wie kürzere Durchlaufzeiten, glattere Oberflächen und vieles mehr.