Schwerkraftguss vs. Druckguss
Schwerkraftguss und Druckguss sind beides Verfahren zum Gießen von Nichteisenmetallen wie Aluminium, Magnesium, Zink und Kupfer. Während beide Methoden das Schmelzen der Metalle beinhalten, unterscheiden sie sich darin, wie das geschmolzene Metall in den Formhohlraum eingebracht wird.
In Schwerkraftguss:
Das flüssige Metall befindet sich zunächst in einem Gefäß.
Anschließend wird es aus dem oberen Loch des Hohlraums gegossen.
Die Schwerkraft zieht das Metall auf natürliche Weise nach unten, sodass es sich im Hohlraum ausbreiten kann.
Nach dem Erstarren wird das fertige Teil aus der Form entnommen.
Auf der anderen Seite, in Druckguss:
Das flüssige Metall wird in eine Schusskammer gegossen.
Anschließend spritzt ein Kolbenmechanismus das Metall mit Gewalt in den Hohlraum.
Der vom Kolben ausgeübte Druck trägt dazu bei, das Metall gleichmäßig im Hohlraum zu verteilen.
Sobald das Bauteil erstarrt ist, wird es aus der Form ausgeworfen.
Der Hauptunterschied zwischen den beiden Verfahren besteht darin, dass beim Schwerkraftguss ausschließlich die Schwerkraft zur Verteilung des geschmolzenen Metalls zum Einsatz kommt, während beim Druckguss die Verwendung von Außendruck zur Erleichterung der Metallverteilung zum Einsatz kommt.
Vergleich zwischen HPDC, LPDC und Schwerkraftguss
Druckguss umfasst zwei Haupttypen: Hochdruckguss (HPDC) und Niederdruck-Kokillenguss (LPDC). Diese Variationen weisen in verschiedenen Aspekten Unterschiede auf, wie in der folgenden Tabelle zusammengefasst:
| Schwerkraftguss | HPDC | LPDC | |
|---|---|---|---|
| Kosten von Schimmel, Schimmelleben | Sehr niedrig, lang | Hoch, kurz | Niedrig, lang |
| Produktionsrate, Produktionsprozess | Niedrig, einfach | Sehr hoch, komplex | Mittel, einfach |
| Wärmebehandlung | Möglich | Nicht möglich | Möglich |
| Porosität der Komponenten | Sehr niedrig | High | Sneaker |
| Oberflächenglätte | Sneaker | High | High |
| Nachbearbeitung | High | Medium | Sneaker |
Es ist erwähnenswert, dass der Schwerkraftguss entweder mit automatischen oder manuellen Methoden durchgeführt werden kann. Die in der Tabelle aufgeführten Eigenschaften für den Schwerkraftguss gelten für beide Verfahren, weshalb der Vergleich ohne Differenzierung erfolgt.
Warum kostet eine Druckgussform mehr als eine Kokillengussform?
Der Kostenunterschied zwischen Druckgussformen und Kokillengussformen ergibt sich hauptsächlich aus den unterschiedlichen Betriebsmechanismen und der Komplexität jedes Prozesses.
Druckguss erfordert die Anwendung äußerer Kräfte, um das flüssige Metall in den Formhohlraum zu drücken. Dieser Bedarf an externem Druck erfordert zusätzliche Mechanismen innerhalb der Ausrüstung, wie z. B. Kolbensysteme, um die erforderliche Kraft zu erzeugen. Folglich erfordert die Herstellung und Wartung von Druckgussformen eine komplizierte Konstruktion und präzise Bearbeitung, um diese Mechanismen unterzubringen, was zu höheren Produktionskosten beiträgt.
Im Gegensatz dazu beruht der Kokillenguss ausschließlich auf der Schwerkraft, um den Formhohlraum mit geschmolzenem Metall zu füllen. Das Fehlen externer Druckanforderungen vereinfacht den Gießprozess, was zu weniger komplexen Maschinen und weniger Komponenten im Formdesign führt. Daher sind bei Kokillen für den Schwerkraft-Kokillenguss im Vergleich zu Druckguss-Kokillen in der Regel geringere Herstellungs- und Wartungskosten anfallen.
Wann sollte man sich für Schwerkraft- statt Druckguss entscheiden?
Kleinserienfertigung: Aufgrund der einfacheren Einrichtung und der geringeren Anfangsinvestitionen ist das Kokillengussverfahren für Kleinserienproduktionen vorzuziehen.
Priorität auf Teilefestigkeit: Wenn es in erster Linie um die mechanische Festigkeit der Gussteile und nicht um die Produktionsgeschwindigkeit geht, kann Kokillenguss bevorzugt werden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass der Schwerkraftguss häufig zu einer schlechteren Oberflächengüte führt, was möglicherweise zusätzliche Nachbearbeitungsvorgänge erforderlich macht, um die gewünschten Toleranzen und die gewünschte Ästhetik zu erreichen.
Einfache Teiledesigns: Der Schwerkraft-Druckguss eignet sich für Teile mit einfachem Design, denen komplizierte Merkmale wie Hinterschnitte oder variable Wandstärken fehlen. Die Einfachheit des Gussprozesses passt gut zu den Anforderungen solcher Teile und bietet kostengünstige Produktionslösungen.
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