KONSTRUCKTION

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Anforderungen an das Druckgusswerkzeug

Die Konstruktion von Druckgussteilen wird dadurch begrenzt, dass das Druckgussteil entformbar sein muss. Somit sind für Hinterschnitte separat bewegliche Formelemente (Schieber, Kernzüge) notwendig. Trotz dieser Tatsache ist es möglich komplexe Geometrien zu gießen, ohne auf eine nachträgliche maschinelle Bearbeitung zurückgreifen zu müssen.

Der Produkt- und Werkzeugkonstrukteur muss die zusätzlich erreichbaren funktionalen Vorteile bei Einsatz von Schiebern gegenüber den Kosten der zusätzlichen mechanischen Nachbearbeitung gewichten. Der zusätzliche Kostenfaktor entsteht durch die Herstellung eines komplexen Druckgießwerkzeuges. Der Effekt auf die Stückkosten kann damit sowohl gering als auch groß sein. Er ist abhängig von der zu produzierenden Teilemenge, und des entstehenden Bearbeitungsaufwands. Höhere Werkzeugkosten bedeuten aber nicht automatisch höhere Teilekosten.

Die Ausführung einer Werkzeugkonstruktion, die zusätzliche Schieber benötigt, reduziert nicht zwangsläufig die Teilekosten. Die oft angegebene Regel, dass Werkzeuge mit Schiebern längere Gießzykluszeiten als schieberlose Werkzeuge haben, kann nicht bestätigt werden. Schieber öffnen sich schnell, und bei entsprechender Konstruktion simultan mit der Öffnung der Druckgussform. Daher kann ihr Einfluss auf die Zykluszeit vernachlässigt werden.

Dickwandige Teilbereiche erfordern nach dem Öffnen des Druckgießwerkzeuges eine zusätzliche Wartezeit. Das Druckgussteil wird dadurch ausreichend abgekühlt und eine Deformierung wird verhindert, wenn der Schieber zurückgezogen wird.

Komplexe Trennlinien in unterschiedlichen Ebenen erhöhen die Druckgießwerkzeugkosten beträchtlich. Sie können aber zu Vorteilen in der mechanischen Nachbearbeitung führen. Der Konstrukteur muss die Vorteile gegenüber den möglichen Nachteilen abwägen. Generell sollte eine gut konstruierte Trennlinie keine weiteren Mehrkosten für das Gießen und das Entgraten mit sich bringen.

Ein verlässliches Entfernen des Druckgussteiles aus dem Werkzeug (d.h. ohne Verzug/Deformation oder gar Zerstörung/Beschädigung) sollte immer in der Konzeptionsphase berücksichtigt werden. Das Druckgussteil muss während der Öffnung des Werkzeuges in der beweglichen Formhälfte haften bleibt. Bei einfachen schieberlosen Druckgusswerkzeugen wird dies normalerweise erreicht.

Die Entformungsschrägen des Druckgussteiles müssen so ausgelegt werden, dass das Druckgussteil auf der bewegliche Formhälfte aufschrumpft. Druckgussgeometrien, die nicht nach dieser Methode entformt werden können, sollten entweder modifiziert, oder durch andere geeignete konstruktive Maßnahmen das Verbleiben auf der beweglichen Formhälfte gewährleisten.

Hakenstifte und seitliche Kernzüge dienen der Sicherstellung der erforderlichen Aufschrumpfung auf der beweglichen Formhälfte.

Ein Aufschrumpfen der gegenüberliegenden Seiten des Druckgussteils auf beide Formhälfen gleichzeitig (d.h. sowohl auf die feste als auch bewegliche Formhälfte) sollte unter allen Umständen verhindert werden. Selbst wenn die Anhaftung auf der beweglichen Hälfte stärker ist als diejenige auf der festen Hälfte, wird das Druckgussteil mit großer Sicherheit während der Öffnung des Druckgusswerkzeuges deformiert.

Weiterhin sollte die Konstruktion des Druckgussteils so ausgelegt sein, dass die Werkzeuggeometrie keine Bereiche hat, die zu Spannungsspitzen führen oder anfällig für thermische Überlastungen sind.

Die chemische Aggressivität der Zinklegierungen ist im Kontakt mit dem Werkzeugstahl im Gegensatz zu den meisten anderen Gießmetallen unbedeutend. Doch sollte dieser Punkt durch den Einsatz eines qualitativ hochwertigen Werkzeugstahls berücksichtigt werden.

Fußnote 2

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