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Ausgewählte Ausgabe: 05-2016 Ansicht: Modernes Layout
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Leistungsfähiges Gießsimulationsmodul

Druckguss ist die Fertigungstechnik der Wahl für die Massenproduktion von Leichtbaukomponenten aus Metallen, insbesondere aus Aluminium- und Magnesiumlegierungen. Die Mehrzahl der Druckgussteile wird für die Automobilindustrie gefertigt, jedoch auch die Unterhaltungselektronik nutzt diese Technologie.


Bild 1 Temperaturverteilung während des Füllvorgangs (links) und Hot-Spot-Anzeige während der Erstarrung (rechts).

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Temperaturverteilung während des Füllvorgangs (links) und Hot-Spot-Anzeige während der Erstarrung (rechts).

Unter Druckgussverfahren versteht man den Prozess, bei dem ein Flüssigmetall unter hohem Druck und mit hoher Geschwindigkeit mittels eines Metallkolbens in eine Kavität gepresst wird. Dieses Verfahren ermöglicht es, sehr dünnwandige Gussteile mit reproduzierbarer Produktqualität herzustellen. Bis vor einigen Jahren wurde das Druckgussverfahren mit der Fertigung von in großer Stückzahl gefertigen Teilen in Verbindung gebracht, jedoch mit unzureichenden mechanischen Eigenschaften, um diese auch beispielsweise im Strukturbereich einzusetzen, eine bessere Prozesskontrolle und neue Legierungen haben diesen Umstand jedoch verändert. Diese Weiterentwicklungen erlauben die Nutzung aushärtbarer Bauteile, und somit die Verwendung von Druckgussteilen als Strukturkomponenten, die komplexe Füge- oder Schweißkonstruktionen ersetzen. Zu den markantesten Beispielen für diesen Trend zählt die Stoßdämpferbrücke im Auto. Ein weiteres Beispiel ist die Getriebeglocke für einen Pkw (Bild 1).

Herausforderungen beim Druckgießen

Die häufigsten Fehlerarten bei Druckgussteilen sind Porositäten, Kaltläufe und Gaseinschlüsse. Dabei sind Gaseinschlüsse und Kaltläufe am schwierigsten zu vermeiden und moderne Simulationsstrategien haben häufig Schwierigkeiten, eine angemessene Lösung zu liefern. Probleme treten auf, weil der Formfüllungsprozess nur unzureichend verstanden ist. Dadurch wird die Entwicklung effizienter Formen erschwert, bei denen einerseits Materialüberschüsse zu vermeiden sind, andererseits aber zugleich die Belastbarkeit der Druckgussmaschine beachtet werden muss. Darüber hinaus können Gaseinschlüsse zur Blasenbildung während der Hitzebehandlung führen, was die Bauteile zur Verwendung als Strukturkomponenten nutzlos macht oder ein zu intensives Nachbearbeiten an Stellen erfordert, an denen das Erscheinungsbild des Bauteils kritisch ist.

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Autoren

Dipl.-Ing. Julian Gänz

Casting Application Specialist, CD-adapco
 
Kontakt:
CD-adapco
Nordostpark 3–5
90411 Nürnberg
www.cd-adapco.com

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