Das Druckgusswerkzeug besteht aus zwei Formhälften in die das verflüssigte Metall über die Giesskammer gegossen wird. Das Gussstück wird nach der Erstarrung durch Öffnen des Werkzeugs extrahiert.
Aufbau, Werkstoffe und Herstellung
Das Druckgusswerkzeug besitzt einen komplexen Aufbau aus verschiedenen Elementen. Grundsätzlich unterschieden wird zwischen formbildenden Partien (Matrizen, Kerne, Stifte usw.) die direkt mit dem flüssigen Metall in Berührung kommen, und Elementen die funktional für den Betrieb des Werkzeugs sind (Formrahmen, Führungsbolzen, Auswerferstifte und -Platten, Schieber usw.).
Für die verschiedenen Elemente kommen unterschiedliche Stähle entsprechend den jeweiligen thermischen und mechanischen Belastungen zum Einsatz. Insbesondere für die formbildenden Partien werden aufgrund der bei jedem Giesszyklus auftretenden extremen Belastungen hochwertige Warmarbeitstähle verwendet.
Per Zur Herstellung einer qualitativ hochwertigen Druckgussform edarf es eines modern eingerichteten Formenbaus mit für die erforderliche Präzision geeigneten Werkzeugmaschinen. Nebst mehrachsiger Bearbeitungszentren mit Hochfrequenzspindel sind auch Funken- bzw. Drahterodieranlagen, sowie spezielle Dreh- und Bohrmaschinen notwendig. Nahezu sämtliche Werkzeugbahnen zur Herrstellung von Matrizen, Einsätzen usw. werden mithilfe spezieller Rechner und Programme entwickelt und direkt in die Maschinensteuerung überspielt. Ein spezialisierter Werkzeugbauer bedient die Werkzeugmaschine und überwacht die korrekte Ausführung jeder Operation.
Entwicklung und Konstruktion
Nella In der ersten Phase der Werkzeugentwicklung ist zu prüfen, In der ersten Phase der Werkzeugentwicklung ist zu prüfen, dass keine Hinterschneidungen vorhanden sind, und dass die Flächen die notwendigen Formschrägen besitzen um die Herausnahme des Bauteils aus dem Werkzeug sicherzustellen. Aufgrund der involvierten Drücke ist der Einsatz von verlorenen Kernen im Druckguss nicht möglich.
Auch müssen in der Entwicklungsphase die Werte für Gewicht, Druck, Abkühlzeit sowie zahlreiche weitere Variablen erwogen werden. Eine konstante Wandstärke und das Vermeiden von Materialanhäufungen sind wichtig um den Problemen einer ungleichmässigen Abkühlung des Gussteils mit entsprechenden Verzügen vorzubeugen. Weitere Schwierigkeiten im Zusammenhang mit obigen Variablen betreffen die unvollständige Füllung in problematischen Bereichen der Form, oder das Auftreten von Verwirbelungen und Gaslunkern. Um diese und andere Gussfehler zu verhindern und ein möglichst gesundes Gefüge zu garantieren ist die sorgfältige Auslegung des kompletten Giesssystems, d.h. des eigentlichen Gussteils mitsamt der später abzutrennenden Speisekanäle und Überläufe, wichtig. In dieser äusserst kritischen Aufgabe kann der Konstrukteur nebst seiner Erfahrung auch auf moderne Simulationsprogramme zurück greifen die darin behilflich sind, die optimale Lösung für einen qualitativ hochwertigen Guss, und zugleich effizienten Giessprozess zu finden.
Gegenüber den anderen klassischen Giessverfahren Sand- und Kokillenguss sind im Druckguss dank den hohen Giessdrücken wesentlich kleinere Wandstärken möglich. Auf der anderen Hand aber ist die Herausnahme des Gussteils aus der Druckgussform komplexer, denn es sind nicht mehr als zwei Werkzeughälften möglich. Beim Öffnen der Druckgussform durch die Hydraulikpresse verbleibt das Gussteil in der beweglichen Werkzeughälfte, von wo es mittels eines Auswerfersystems ausgestossen wird.
Eine interessante von der Druckgusstechnik gebotene Möglichkeit ist das Eingiessen von sogenannten Einlegeteilen unterschiedlicher Form und aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehend. Diese Komponenten werden in einem einzigen Arbeitsgang integraler und unlösbarer Bestandteil des Gussteils.
Produktivität
Eine entsprechende Auslegung erlaubt es besonders stark beanspruchte Werkzeugbereiche entsprechend dem Verschleisszustand zu erneuern, so dass der gute Zustand der Form stets erhalten bleibt und somit eine hohe Ausbringung leisten kann. Bei sehr hohen Produktionsvolumen ist es in der Regel ratsam mehrere einsatzfähige Werkzeuge zur gleichen Zeit zur Verfügung zu haben, so dass an mehreren Pressen produziert werden kann, und das Ausfallsrisiko minimiert wird.
Bei relativ einfachen Bauteilen von geringer Dimension, die keine besonderen Schwierigkeiten bei der Formfüllung stellen, bieten sich bei entsprechenden Bedarfsmengen mehrfach-Werkzeuge an. Durch multiple Kavitäten lässt sich die Werkzeug-Ausbringung wesentlich erhöhen und der Stk.-Preis des Gussteils stark reduzieren. alti livelli di produttività.