Prototypen

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Auswahl der passenden Methode und Legierung

Die korrekte Auswahl der geeigneten Methode und Legierung ist ein Kompromiss zwischen den Kosten und der Reproduzierbarkeit des Bauteils im jeweiligen Produktionsverfahren. Wird nur eine sehr geringe Anzahl an Prototypen benötigt, so ist die maschinelle Herstellung des Bauteils aus einem massiven Barren oder einer Massel die kostengünstigste Alternative. Doch es gibt von dieser Regel zwei Ausnahmen:

  1. eine maschinelle Bearbeitung ist aufgrund der Komplexität des Bauteils unmöglich (Anmerkung: Zinklegierungen können mittels der Funkenerosion bearbeitet werden, um dieses Problem zu vermeiden)
  2. bei Wanddicken im Abschnitt des Barrens von mehr als 50mm, ist eine Fehlerfreiheit nicht gewährleistet aufgrund der natürlichen Schwindungslunker

In diesen Fällen wird die Herstellung eines Prototypen im Druckgießverfahren notwendig sein. Falls für das Druckgussteil im nicht maschinell zu bearbeitenden Bereich eine hohe Präzision gefordert ist, wird Feinguss empfohlen (falls ein Gipsformguss nicht möglich ist).

Wenn größere Mengen von Bauteilen mit komplexer Kontur erforderlich sind, ist der Feinguss am sinnvollsten und kostengünstigsten Die Wahl zwischen Sandguss und Feinguss hängt von der erforderlichen Präzision im Gusszustand ab. Die Mehrkosten der Werkzeugbereitstellung für den Feinguss kann durch weniger Aufwand bei der Bearbeitung wieder ausgeglichen werden. Falls weitere modifizierte Prototypen benötigt werden, ist eine Modifizierung des Modells für den Sandguss einfacher zu realisieren, als die Werkzeuge für das Herstellen eines Wachsmodells. Die vorher erwähnten Gussmethoden für die Prototypenherstellung müssen als Alternativen zum Präzisionsformguss angesehen werden.

Ein weiteres wichtiges Kriterium bei der Beschaffung von Prototypen ist die Durchlaufzeit. Die maschinelle Herstellung aus massiven Halbzeugen (Massel, Barren oder Block) wird oftmals die schnellste Option sein. Andere Produktionsverfahren zur Herstellung von Prototypen nehmen oft eine Herstellungszeit von zwei bis vier Wochen in Anspruch. Ein schnellerer zeitlicher Ablauf ist durchaus möglich.

Die nachfolgende Tabelle soll bei der Auswahl der geeigneten Prototypenlegierung und des besten Verfahrens ein Leitfaden sein. Hierbei sollte berücksichtigt werden, dass die Auswahl sehr von den Anforderungen des Prüfverfahrens beeinflusst wird. Es sollten die Eigenschaften, die hier erwünscht sind, denen der gefertigten Druckgussteile entsprechen.

Fußnote 2

Zugfestig-keit
Duk-tilität Mind.
Wand-dicke
Galvani-sierbar-keit Ver-schleiss Kriech-festigkeit Ermüdungs-festigkeit Schlag-arbeit
ZP3/ZP0400- und ZP5/ZP0410-Legierungen
Schwerkraftguss mit derselben Legierung _ ** _ = ** ** ** **
Maschinell aus Barren, dieselbe Legierung _ _ = = ** ** _ _
Maschinell aus Druckguss, dieselbe Legierung = = = = ** = = =
Schwerkraftguss in ZP12/ZP1110 = _ _ _ + + = =
Schwerkraftguss in ZP27/ZP2720 und HAT = = _ N/A + + ** +
ZP8/ZP0810- und ZP2/ZP0430-Legierungen
Schwerkraftguss mit derselben Legierung _ _ _ = ** ** _ _
Maschinell aus Barren, dieselbe Legierung _ _ = = ** ** _ _
Maschinell aus Druckguss, dieselbe Legierung = = = = ** = = =
Schwerkraftguss in ZP12/ZP1110 _ _ _ _ + + + _`
Schwerkraftguss in ZP27/ZP2720 + _ _ N/A + ** + =
Schwerkraftguss in ZP27/ZP2720 und HT = + _ N/A + ** + +

= Prototyp sollte ungefähr dasselbe leisten wie der Druckguss

+ Prototyp dem Druckguss überlegen

_ Prototyp dem Druckguss unterlegen

** Eigenschaften wurden sowohl für den Prototypen als auch für den Druckguss nicht evaluiert

Fußnote 21

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