Einführung in den Verschiebungsprozess

Druckguss ist eine effiziente Fertigungstechnologie, bei der geschmolzenes Metall unter hohem Druck in eine Form eingespritzt und schnell abgekühlt wird, um die Form ‌ zu bilden. Der Kernprozess umfasst sechs Schritte: Formdesign, Schmelzen, druckguss, Abkühlen, Entformen und Nachbearbeitung. Unter anderem haben Formdesign und Druckkontrolle einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des Endprodukts. Die nach diesem Verfahren hergestellten Gussteile zeichnen sich durch eine hohe Oberflächengüte aus und eignen sich für dünnwandige und komplexe Strukturen, wodurch sie sich besonders für die Massenproduktion eignen.

1. Grundprinzipien und Eigenschaften des Druckguss-Prozesses

Kernprinzip: Unter der Wirkung des hohen Drucks (normalerweise zehn bis Hunderte von Megapascals) füllt flüssige oder halbflüssige Metall die Schimmelpilzhöhle mit extrem hoher Geschwindigkeit (normalerweise 30-80 m/s) und verfestigt und Formen unter hohem Druck.

Hauptmerkmale:

（1） hohe Effizienz und hohe Produktivität: Der Zyklus des Stempelkasters ist extrem kurz und reicht von zehn Sekunden bis zu einigen Minuten, was ihn für die Produktion in großem Maßstab sehr geeignet ist.

（2） hohe dimensionale Genauigkeit und Oberflächenbeschaffung: Die Gussteile haben kleine dimensionale Toleranzen und eine gute Oberflächenqualität (RA 1.6-3,2 μm) und können normalerweise direkt mit einer geringen oder nicht mechanischen Verarbeitung verwendet werden.

（3） hohe Gussfestigkeit: Aufgrund der schnellen Verfestigung unter hohem Druck ist die Gussstruktur dicht, die Körner sind in Ordnung und hat eine relativ hohe mechanische Festigkeit (die Zugfestigkeit ist etwa 25 bis 30% höher als die des Sandgusses).

（4） in der Lage, komplexe dünnwandige Teile herzustellen: Hochdruckfüllung sorgt für eine hervorragende Fluidität des geschmolzenen Metalls, was die Herstellung von Gussteilen mit extrem komplexen Formen und sehr dünnen Wanddicken (dünn wie 0,5 mm) ermöglicht.

（5） Guss einfügen: Es ist einfach, Teile aus anderen Materialien (wie Isolatoren, Buchsen, Fadenbuchsen usw.) in die Form zu platzieren und sie dann zusammen zu sterben, um Baugruppen zu bilden.

Einschränkungen:

（1） Hohe Ausrüstungskosten und Formen: Die Maschinen und Schimmelpilze sind äußerst teuer und sind nur für die Massenproduktion geeignet, um die Kosten auszubreiten.

（2） MATERIONSCHAFTEN: Es wird hauptsächlich für Nichteisen-Legierungen wie Zink, Aluminium, Magnesium und Kupfer verwendet und wird selten zum Stempel von Gusseisen und Stahl verwendet.

（3） Vorhandensein von Poren: Während der Hochgeschwindigkeitsfüllung ist die Luft im Hohlraum schwer vollständig entladen zu werden, was leicht zur Bildung von Poren im Guss führt. Im Allgemeinen kann die Wärmebehandlung (um Oberflächenblasen, die durch die Gasausdehnung verursacht werden) und Schweißen nicht durchgeführt werden.

（4） Begrenzte Teilgröße: Eingeschränkt durch die Tonnage der Klemmkraft der Stanzmaschine.

2. Haupttypen von Druckguss-Prozessen

Druckguss wird aufgrund der Unterschiede bei den Einspritzsystemen hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt:

(1) Heiße Kammer Druckguss

• Arbeitsprinzip: Der Injektionsmechanismus (Schwanenhals, Punch usw.) ist direkt in den geschmolzenen Metallofen eingetaucht. Während der Injektion verwendet die Maschine einen hydraulischen Druck, um den Schlag zu drücken und das geschmolzene Metall durch den Schwanenhals und die Düse in die Form zu schieben.

• Vorteile: Schnelle Zyklusgeschwindigkeit (etwa 1.000 Mal oder mehr pro Stunde), extrem hohe Effizienz; Weniger Metallverlust; Der Vorgang ist einfach und einfach zu automatisieren.

• Nachteil: Der Injektionsmechanismus ist anfällig für Korrosion, wenn er ständig in geschmolzenes Metall eingetaucht ist.

• Anwendbare Materialien: Hauptsächlich für niedrigem Meltzahllegierungen wie Zink, Zinn, Blei usw. geeignet. Manchmal wird es auch für kleine Magnesiumlegierungstempelanfälle verwendet.

• Anwendungsbeispiele: Spielzeug, Reißverschlüsse, Zahnräder, kleine Ornamente, kleine Hardwareteile.

(2) Kältekammer Druckguss

• Arbeitsprinzip: Der Ofen ist vom Injektionsmechanismus getrennt. Erstens wird eine bestimmte Menge geschmolzener Metall mit einem Löffel aus dem Ofen geschöpft und in die Injektionshülle (kalte Kammer) gegossen. Dann verwendet die Maschine einen Hochdruckstempel, um das geschmolzene Metall in die Form zu schieben.

• Vorteile: Es vermeidet den längeren Kontakt zwischen dem Injektionssystem und dem Hochtemperaturmolktalmetall.

• Nachteil: Die Zykluszeit ist langsamer als die der Heißkammer druckguss; Während des Transfervorgangs der Metallschmelze besteht die Möglichkeit von Wärmeverlust und Oxidation.

• Anwendbare Materialien: hauptsächlich für hochmelkte Punktlegierungen wie Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen und Magnesiumlegierungen geeignet. Die überwiegende Mehrheit der Aluminiumlegierungs-Stanzkaste wird nach dieser Methode erzeugt.

• Auftragsbeispiele: Motorblöcke von Automobilen, Getriebekoffer, Aluminiumlegierungsräder, elektrische Gehäuse, Wasserpumpengehäuse.

3. Druckguss-Prozessablauf (am Beispiel der Kaltkammer Druckguss)

（1） Formvorbereitung und Sprühen: Reinigen Sie die Form, schließen Sie die Form und sprühen Sie das Schimmelfreisetzungsmittel (das sowohl Schmierfunktionen als auch Kühlfunktionen aufweist) auf der Oberfläche des Hohlraums.

（2） Schimmelschließung und Gießen: Die Form ist unter hohem Druck und das genau gemessene geschmolzene Metall wird unter Verwendung einer automatischen Gossenmaschine oder manuell in die Injektionshülle gegossen.

（3） Injektion: Die Stanzmaschine drückt den Schlag in zwei Stufen:

• Langsame Injektion: Der Stanz steigt langsam vor, drückt das geschmolzene Metall zum Tor der Form und vertreibt das Gas in die Hülse.

• Hochgeschwindigkeitsinjektion: Der Schlag wird mit extrem hoher Geschwindigkeit gedrückt, und das geschmolzene Metall füllt den gesamten Hohlraum bei hoher Geschwindigkeit unter hohem Druck.

（4） Druckhalte und Kühlung: Nach Abschluss der Injektion hält der Stanz Druck (Druckgehalt), sodass sich das Metall zusammenziehen und unter Druck verfestigen kann.

（5） Schimmelpilze Öffnung und Auswurf: Nach dem Verhalten des Gießens wird die Form geöffnet und der Ausschleuderstiftmechanismus drückt das Gießen aus der Form.

（6） Nachbehandlung: Entfernen Sie das Gießen, schneiden Sie das Gating-System und das Überlaufsystem (Kuchen, Läufer, Blitz, Schlackenbeutel usw.) und führen Sie bei Bedarf eine Entlassung, Polier- und Oberflächenbehandlung durch.

4. Hauptanwendungsgebiete von Druckguss

Die Stanzteile haben fast jeden Aspekt der modernen Industrie durchdrungen.

Die Auswahl der Anwendungsfelder für Stempelprozesse basiert hauptsächlich auf dem Gleichgewicht der folgenden Faktoren:

(1) Produktionsstapelgröße: Es muss groß genug sein, um die hohen Schimmelpilze auszubreiten.

(2) Teilkomplexität: Je komplexer die Form und desto höher der Grad der Integration, desto offensichtlicher werden die Vorteile der Stanze.

(3) Materialanforderungen: hauptsächlich für Nichteisenlegierungen wie Aluminium, Zink, Magnesium und Kupfer anwendbar.

(4) Leistungsanforderungen: Für Teile mit hoher Festigkeit und hoher Dichte (No Porosity) müssen fortgeschrittenere Stempelprozesse angewendet werden.

5. Schlussfolgerung

Druckguss ist ein hocheffizienter und präziser Near-Net-Shape-Herstellungsprozess und eine unverzichtbare Eckpfeilertechnologie in der modernen Großserienfertigung, insbesondere in der Automobil- und 3C-Industrie. Im Kontext des Strebens nach Leichtbau und integriertem Design gewinnt sein Stellenwert zunehmend an Bedeutung.‌