Druckguss – wie funktioniert das eigentlich?

Das Druckgussverfahren unterscheidet sich vom Sandgussverfahren vor allem darin, dass hier so genannte metallische Dauerformen verwendet werden (das gilt übrigens auch für den Kokillenguss!). Es gibt also keine Form aus Sand, die nach dem Abguss zerstört werden muss (eine so genannte verlorene Form), um an das fertig gegossene Bauteil zu kommen.

Beim Druckguss besteht die Form aus Metall und kann nach dem Abguss und der Entnahme des Gussstücks für den nächsten Abguss wieder verwendet werden. Mit solchen Druckgussformen können, je nach Gusswerkstoff, mehrere zehntausend bis über eine Million Gussteile produziert werden. Setzt man die Hälften der Druckgussform zusammen, entsteht der Hohlraum der später mit der flüssigen Schmelze gefüllt wird.

Ein weiterer Unterschied ist, dass das Druckgießen ein voll automatisierter Prozess ist, für den teils gewaltige Maschinen benötigt werden. Denn der Name „Druckgießen“ kommt nicht von ungefähr: das flüssige Metall (z.B. Aluminium, Zink oder auch Magnesium) wird mit einem Druck von 150 bis 1200 bar in die Form geschossen. Zum Vergleich: ein Autoreifen wird mit etwa 2 bar aufgepumpt. Auch die Geschwindigkeiten, mit der das Metall in die Form schießt sind unglaublich. Mit bis zu 540 km/h werden die Formen gefüllt. Das ist fast so schnell wie ein Verkehrsflugzeug fliegt.

Eingesetzt wird dieses Verfahren hauptsächlich bei Großserien, d.h. bei sehr vielen zu gießenden Teilen der gleichen Art, da es sehr schnell ist und trotzdem sehr hohe Gussstückqualitäten liefert. Außerdem gelingen mit Hilfe des Druckgusses extrem dünne Bauteile am besten.

Hier kannst Du Dir den Ablauf des Druckgussverfahrens genau anschauen:

(Animation: Fa. KSM Castings)



Aber wie funktioniert das Druckgießen genau?


Die Hälften der Druckgießform sind jeweils auf einer festen und einer beweglichen Maschinenplatte der Druckgießmaschine montiert. Für das Zusammenhalten der Druckgießform sind wegen des hohen Drucks beim Gießen Verriegelungen mit großen Zuhaltekräften erforderlich. Die Formhälften werden vor dem Schließen mit einem Trennmittel besprüht, damit sich das fertige Gussstück später leicht von der Form löst und die Platten nicht mit der Zeit zu heiß werden. Bis hier hin ist das Verfahren immer gleich. Allerdings müssen wir jetzt zwischen zwei verschiedenen Arten von Druckgussmaschinen unterscheiden: der Warmkammer- und der Kaltkammerdruckgussmaschine.

Bei der Warmkammerdruckgussmaschine befindet sich die „Gießgarnitur“ (das ist der Kolben, der das Metall in die Form schießt, sowie das ihn umgebende Rohr) im flüssigen Metall. Diese Maschinen finden vor allem Anwendung bei Metallen mit einem niedrigen Schmelzpunkt wie etwa Zink- und Magnesiumlegierungen.

Die Kaltkammerdruckgussmaschinen verwendet man hauptsächlich für Aluminiumlegierungen, da diese einen verhältnismäßig hohen Schmelzpunkt haben. Hier befindet sich die Gießgarnitur – wer hätte es gedacht – außerhalb der Schmelze.

Die nachfolgenden Prozesse sind dann wieder bei beiden Maschinen gleich. Denn wenn das Metall erstarrt ist, öffnen sich die beiden Formhälften und das Gussstück wird mit Hilfe von Ausdrückstiften automatisch aus der Form geschoben.

Anschließend wird das Gussstück von einem Industrieroboter übernommen. Dieser entfernt das Angusssystem und alle noch vorhandenen Grate. Fertig!