Herstellungsverfahren für Aluminiumlegierungs-Druckguss

Der Herstellungsprozess von Aluminiumlegierungen ist einfach, komfortabel und hocheffizient und ermöglicht eine problemlose Automatisierung. Bei Aluminium-Druckgussmaschinen fließt das flüssige Metall direkt aus der Druckkammer in den Formhohlraum. Dadurch ist der Metallverbrauch gering, die Temperaturschwankungen sind minimal und der Gießprozess verläuft stabil. Durch den geschlossenen Kanal, der das flüssige Metall in den Formhohlraum leitet, werden Verunreinigungen nicht so leicht mitgerissen, was zu einer hohen Gussqualität führt. Gleichzeitig kann es aufgrund des niedrigen spezifischen Drucks beim Druckgießen zu Korrosion kommen. Druckkammer, Stempel, Wasserauslauf usw. sind bei längerem Eintauchen in das flüssige Metall anfällig für Korrosion, was die Lebensdauer beeinträchtigt und den Eisengehalt der Legierung erhöht. Für Magnesiumlegierungen und andere brennbare Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt kann ein geschlossener Behälter verwendet werden, der die Legierung durch Inertgas schützt und so Oxidation oder Verbrennung verhindert. Derzeit werden Warmkammer-Druckgussmaschinen hauptsächlich für Zinklegierungen und andere Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt eingesetzt, finden aber auch Anwendung beim Druckgießen kleinerer Mengen von Aluminium- und Magnesiumlegierungen.

Zu den grundlegenden Strukturelementen des Druckgusses gehören Wandstärke, Verstärkung, Gusslöcher, abgerundete Ecken, Formschrägen, Gewinde, Zahnräder, Nuten, Nietköpfe, Reliefs, Siebdruck, Beschriftungen, Logos, Muster, eingebettete Gussteile usw. Die optimale Wandstärke beim Druckguss hängt von der spezifischen Struktur des Gussteils, den Legierungseigenschaften, dem Druckgussverfahren und vielen weiteren Faktoren ab. Die Praxis hat gezeigt, dass die mechanischen Eigenschaften von Druckgussteilen unter normalen Umständen mit zunehmender Wandstärke sowohl steigen als auch fallen. Dünnwandige Gussteile weisen eine höhere Zugfestigkeit und Dichte als dickwandige auf, während dünnwandige Druckgussteile eine bessere Verschleißfestigkeit besitzen. Mit zunehmender Wandstärke des Druckgussteils nehmen auch Defekte wie Lufteinschlüsse und Porosität (siehe b) zu. Daher sollte, unter der Voraussetzung ausreichender Festigkeit und Steifigkeit, eine angemessene, dünne und gleichmäßige Wandstärke gewählt werden. Andernfalls wird die innere Struktur des Druckgussteils ungleichmäßig, was die Durchführung des Druckgussverfahrens erschwert. Unter normalen Prozessbedingungen darf die Wandstärke beim Druckguss 4,5 mm nicht überschreiten, das Verhältnis von großer zu kleiner Wandstärke beträgt maximal 3 × 1. Bei dickwandigen Druckgussteilen sollte die Wandstärke reduziert und gegebenenfalls Verstärkungsbleche angebracht werden, um Lockerungen und andere Defekte zu vermeiden.

Maßgenauigkeit beim Druckguss: Die Maßgenauigkeit ist ein Schlüsselfaktor für die Herstellbarkeit von Druckgussteilen und beeinflusst sowohl die Konstruktion der Druckgussform als auch den Druckgussprozess selbst. Druckguss kann eine relativ hohe Maßgenauigkeit und Stabilität erreichen, was maßgeblich von der Fertigungsgenauigkeit der Druckgussform abhängt. Maßabweichungen beim Druckguss können vielfältige Ursachen haben, darunter Abweichungen in der chemischen Zusammensetzung der Legierung, der Umgebungstemperatur, Schwankungen der Schwindungsrate des Legierungsmetalls, der Stabilität des Bewegungszustands usw. Weitere Faktoren sind der Öffnungsmechanismus zum Entnehmen des Kerns und der Ausstoßmechanismus sowie die Nutzung der Form. Verschleißbedingte Fehler, Abweichungen der Druckgussparameter, Ungenauigkeiten der Druckgussmaschine (in Bezug auf Präzision und Steifigkeit), die Anzahl der Reparaturen und die Lebensdauer der Form können ebenfalls zu Abweichungen führen. Diese Faktoren sind miteinander verknüpft und beeinflussen sich gegenseitig, beispielsweise durch die Legierungsschwindung, die Form des Druckgussteils, die Druckgussparameter, die Legierungsart und die Wandstärke. Daher ist es notwendig, den Zusammenhang zwischen den oben genannten Bedingungen und der Schrumpfungsrate zu untersuchen, um die tatsächliche Schrumpfungsrate zu bestimmen.

Die Auswahl der linearen Maßtoleranzklassen für Druckgussteile ist in Tabelle 4-7 und Tabelle 4-8 dargestellt. Die Toleranzbandbreite sollte symmetrisch verteilt sein, d. h. eine Hälfte ist positiv und die andere negativ. Bei asymmetrischer Einstellung ist dies in der Zeichnung anzugeben. Bei Maßen, die üblicherweise nicht bearbeitet werden, erhält die Bohrung einen positiven und die Welle einen negativen Wert; bei Maßen, die bearbeitet werden sollen, erhält die Bohrung einen negativen und die Welle einen positiven Wert.