Was sind die Vor- und Nachteile von Aluminiumdruckguss?

Aluminium ist ein hervorragendes Nichteisenmetall, das für eine Vielzahl industrieller Zwecke eingesetzt wird. Aufgrund seines niedrigen Preises und seiner ausgezeichneten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit wird Aluminium häufig zu neuen Produkten verarbeitet.

Eines der beliebtesten Verfahren in der Industrie ist der Aluminiumdruckguss. Von Motorblöcken und Zylinderköpfen bis hin zu Fahrradrahmen und Gartenmöbeln – Druckguss zählt zu den nützlichsten industriellen Verfahren weltweit.

Wenn Sie die Vor- und Nachteile des Aluminiumdruckgusses kennen, können Sie den Beitrag dieses dynamischen Verfahrens besser einschätzen.

Vorteile von Aluminiumdruckguss

• Serienfertigung

Ein Vorteil von Aluminiumdruckguss besteht darin, dass sich damit viele verschiedene Produkte herstellen lassen. Da die Teile bereits in definierter Form und mit festgelegten Toleranzen entstehen, ist nur sehr wenig mechanische Bearbeitung nötig, um Tausende identischer Gussteile zu fertigen.

• Festigkeit und Haltbarkeit

Ein anerkannter Hersteller von Aluminiumdruckguss kann für die Festigkeit und Haltbarkeit der mit diesem Verfahren hergestellten Produkte einstehen. Druckgussteile sind häufig deutlich fester als Kunststoffspritzgussteile gleicher Abmessungen. Die dünnen Wände der Gussteile sind zudem deutlich leichter und fester als Metalle, die bei anderen Druckgussverfahren verwendet werden.

Schließlich umfasst das Druckgießen kein Verbinden oder Verschweißen einzelner Teile. Die Festigkeit des Produkts beruht daher auf der Legierung und nicht auf dem Zusammenfügen verschiedener Komponenten.

• Maßhaltigkeit

Einer der am meisten geschätzten Vorteile von Aluminiumdruckguss ist die Maßstabilität der hergestellten Teile. Zwischen den Abmessungen der Form und denen des Endprodukts gibt es kaum nennenswerte Abweichungen.

Der Gießzyklus beginnt, wenn zwei oder mehr Formteile von einer Druckgießmaschine fest zusammengepresst werden. Anschließend wird geschmolzenes Aluminium direkt in den Formhohlraum eingespritzt. Danach erstarrt das Aluminium sehr schnell.

Die einzelnen Formteile sind sicher auf einer Maschine montiert und so angeordnet, dass ein Teil feststeht und die übrigen Teile beweglich sind.

Ein weiterer Vorteil von Aluminium ist, dass das Endprodukt sehr hitzebeständig ist.

• Wirtschaftlichkeit

Aluminium an sich ist ein preisgünstiger Werkstoff mit mehreren wertvollen Vorteilen (wie oben beschrieben). Daher ist Aluminiumdruckguss äußerst wirtschaftlich und ermöglicht die Serienfertigung unterschiedlichster Produkte mit geringem Investitionsaufwand.

• Glatte Oberfläche

Und schließlich lassen sich mit Aluminiumdruckguss Produkte mit sehr glatter Oberfläche herstellen. Sind weitere Beschichtungen oder Polierarbeiten erforderlich, bildet die Oberfläche daher eine hervorragende Grundlage, die direkt im nächsten Fertigungsschritt weiterbearbeitet werden kann.

Nachteile von Aluminiumdruckguss

Aluminiumdruckguss bietet zwar zahlreiche Vorteile, ist aber auch mit gewissen Nachteilen verbunden. Dazu gehören:

• Gussspannungen

Die Dichtheit der gegossenen Aluminiumlegierung hängt mit den Eigenschaften der Legierung zusammen. Thermische Spannungen können durch ungleichmäßige Wanddicken an den Übergängen verschiedener geometrischer Formen des Gussteils entstehen. Umwandlungsspannungen sind eine weitere Art von Spannungen, die bei der Phasenumwandlung von Aluminiumlegierungen während der Abkühlung kurz nach der Erstarrung auftreten.

• Gasaufnahme

Eine der wesentlichen Eigenschaften von Aluminium ist, dass es leicht Gas aufnimmt. Je höher die Temperatur der Schmelze, desto mehr Wasserstoff wird aufgenommen. Dies führt zur Bildung von Poren (sogenannten „Pinholes“) im fertigen Gussteil.

• Warmrisse

Schließlich bezeichnet man als Warmrisse das Auftreten von Rissen in Aluminiumgussteilen. Ursache ist vor allem, dass die Schwindungsspannung des Gussteils die Bindungskraft zwischen den Metallkörnern übersteigt. Diese Risse bilden sich üblicherweise entlang der Korngrenzen.

Dennoch bleibt Aluminiumdruckguss ein Verfahren, das die Produktion in den Industriesektoren maßgeblich prägt. Seine Vorteile überwiegen die Nachteile dieses lohnenden Verfahrens bei Weitem.

Aluminiumdruckguss – der Ablauf

Das Aluminiumdruckgießverfahren umfasst eine Reihe von Schritten, mit denen sich Zehntausende Gussteile schnell und effizient herstellen lassen.

Beim Gießen kommt eine Stahlform zum Einsatz, die aus mindestens zwei Teilen besteht. Diese einzelnen Formteile sind so konstruiert, dass sich die fertigen Gussteile leicht entnehmen lassen.

Anschließend werden die Formhälften von der Maschine vorsichtig getrennt und das fertige Gussteil wird ausgeworfen. Druckgießformen können komplexe Mechanismen aufweisen, die auf die Komplexität des Gussteils ausgelegt sind.

In besonderen Fällen setzen Hersteller von Aluminiumdruckguss Maschinen ein, die über Hydraulikzylinder betätigt werden, um die gewünschte Zuhaltung zu erreichen. Andere Hersteller nutzen die direkte Wirkung des Hydraulikdrucks für die Zuhaltung.

Anwendungen von Aluminiumdruckguss

Aufgrund der erheblichen Vorteile von Aluminiumdruckguss (wie oben beschrieben) gibt es zahlreiche Anwendungen in den unterschiedlichsten Branchen.

Aluminium ist nach wie vor stark gefragt – dank seiner hohen Stabilität bei komplexen Formen, seiner ausgezeichneten thermischen und elektrischen Leitfähigkeit, seiner bemerkenswerten Korrosionsbeständigkeit und seines geringen Gewichts.

Eine der vielen Branchen, die vom Aluminiumdruckguss profitieren, ist die Verkehrs- und Transportindustrie. Durch immer strengere Emissionsvorschriften der Regulierungsbehörden weltweit steigt der Bedarf an kraftstoffsparenderen Fahrzeugen auf dem Markt.

Eine weitere Branche, die erheblich vom Aluminiumdruckguss profitiert, ist die Bauindustrie (insbesondere in Schwellenländern). Das Verfahren wird häufig zur Herstellung von Produkten wie Beschlägen, Ladentrennwänden, Fertiggebäuden, Befestigungselementen für Vorhangfassaden, Verkleidungen und Fenstern (neben vielen anderen) eingesetzt.

Schließlich finden Produkte aus Aluminiumdruckguss vielfältige Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt. Diese Branche benötigt leichte und hochwertige Produkte, die die Kosten von Flugzeugzellenkomponenten senken. Aluminium bietet auch für Luft- und Raumfahrtzwecke zahlreiche Vorteile, was dieses Verfahren zu einem der führenden Fertigungsverfahren der Branche macht.

Bei der Wahl Ihres Herstellers für Aluminiumdruckguss sollten Sie sicherstellen, dass alle erforderlichen Qualitätskriterien erfüllt werden. Weitere Informationen über die angebotenen Leistungen und Produkte erhalten Sie im Gespräch mit bisherigen Kunden. So stellen Sie sicher, dass Ihre Investition Ihnen deutliche Marktvorteile verschafft.