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Druckguss

Ausrüstung

Druckgiessmaschinen lassen sich in zwei verschiedene Typen unterteilen, Warmkammer-Druckgiessmaschinen und Kaltkammer-Druckgiessmaschinen, deren Unterschied darin besteht, wie viel Kraft sie aushalten können.Der typische Druckbereich liegt zwischen 400 und 4000 Tonnen.

1) Heißkammer-Druckguss

Heißkammer-Druckguss, manchmal auch Schwanenhals-Druckguss genannt, hat geschmolzenes flüssiges und halbflüssiges Metall im Metallbad, das die Form unter Druck füllt. Zu Beginn des Zyklus befindet sich der Kolben der Maschine in einem zusammengezogenen Zustand und die Metallschmelze kann den Schwanenhals füllen. Pneumatische oder hydraulische Kolben drücken das Metall zusammen und füllen es in die Form. Zu den Vorteilen dieses Systems gehören eine schnelle Zyklusgeschwindigkeit (ca. 15 Zyklen pro Minute können abgeschlossen werden), ein einfacher automatischer Betrieb und der Prozess des Schmelzens des Metalls ist auch sehr bequem. Zu den Nachteilen gehören die Unfähigkeit, Metalle mit höheren Schmelzpunkten zu druckgießen, sowie die Unfähigkeit, Aluminium zu druckgießen, da Aluminium das Eisen im Schmelzbad entfernt. Daher werden Heißkammer-Druckgussmaschinen im Allgemeinen für Legierungen aus Zink, Zinn und Blei verwendet. Darüber hinaus ist es beim Warmkammer-Druckguss schwierig, große Gussteile zu druckgießen, normalerweise handelt es sich bei diesem Verfahren um das Druckgießen von kleinen Gussteilen.

2) Kaltkammer-Druckguss

Der Kaltkammerdruckguss kann beim Druckguss von Metallen verwendet werden, die im Warmkammerdruckguss nicht verwendet werden können, einschließlich Aluminium-, Magnesium-, Kupfer- und Zinklegierungen mit hohem Aluminiumgehalt. Bei diesem Verfahren muss das Metall zunächst in einem separaten Tiegel geschmolzen werden. Dann wird eine bestimmte Menge an geschmolzenem Metall in eine unbeheizte Spritzkammer oder Düse überführt. Durch hydraulischen oder mechanischen Druck werden diese Metalle in die Form eingespritzt. Der größte Nachteil dieses Verfahrens ist aufgrund der Notwendigkeit, die Metallschmelze in den Kühlraum zu überführen, die lange Zykluszeit. Kaltkammer-Druckgießmaschinen werden in vertikale und horizontale Typen unterteilt. Vertikale Druckgießmaschinen sind normalerweise kleine Maschinen, während horizontale Druckgießmaschinen verschiedene Modelle haben.

Schimmel

Die Druckgussform besteht aus zwei Teilen, dem Abdeckteil und dem beweglichen Teil, das kombinierte Teil wird als Trennfuge bezeichnet. Beim Warmkammerdruckguss hat das Abdeckteil einen Anguss, beim Kaltkammerdruckguss ist es eine Spritzöffnung. Von hier aus kann geschmolzenes Metall in die Form gelangen, und die Form dieses Teils entspricht der Einspritzdüse beim Warmkammer-Druckguss oder der Einspritzkammer beim Kaltkammer-Druckguss. Der bewegliche Teil besteht normalerweise aus einer Schubstange und einem Angusskanal Der sogenannte Angusskanal ist der Kanal zwischen dem Anguss und der Kavität, durch den die Metallschmelze in die Kavität eintritt. Üblicherweise ist das Abdeckteil mit der feststehenden Druckplatte oder der vorderen Druckplatte und das bewegliche Teil mit der beweglichen Druckplatte verbunden. Die Kavität ist in zwei Kavitäteneinsätze unterteilt, die unabhängige Teile sind, die relativ einfach durch Schrauben aus der Form entfernt oder installiert werden können.

Die Form ist speziell so konstruiert, dass das Gussstück beim Öffnen der Form im beweglichen Teil verbleibt. Auf diese Weise drückt die Schubstange des beweglichen Teils das Gussstück heraus. Die Schubstange wird normalerweise von der Druckplatte angetrieben. Sie treibt alle Schubstangen gleichzeitig mit der gleichen Kraft genau an, um so Stellen Sie sicher, dass das Gussteil nicht beschädigt wird. Beim Herausdrücken des Gussteils schrumpft die Druckplatte, um alle Schubstangen zurückzuziehen, um den nächsten Druckguss vorzubereiten. Da das Gussstück beim Entformen noch eine hohe Temperatur hat, ist nur die Anzahl der Schubstangen groß genug, um sicherzustellen, dass der durchschnittliche Druck auf jede Schubstange klein genug ist, um das Gussstück nicht zu beschädigen. Die Schubstange hinterlässt jedoch immer noch Spuren, daher muss sie sorgfältig konstruiert werden, damit die Position der Schubstange nicht zu großen Einfluss auf die Funktion des Gusses hat.

Andere Teile in der Form umfassen Kernschieber und so weiter. Kerne sind Teile, die zum Herstellen von Löchern oder Öffnungen in Gussstücken verwendet werden, und können auch verwendet werden, um die Details der Gussstücke zu erhöhen. Es gibt drei Haupttypen von Kernen: fest, beweglich und lose. Die Richtung der festen Kerne ist parallel zur Richtung des Gießens aus der Kokille, sie sind entweder fest oder fest mit der Kokille verbunden. Der bewegliche Kern kann in jeder Richtung außer der Auswurfrichtung angeordnet werden.Nach dem Erstarren des Gussstücks muss vor dem Öffnen der Form der bewegliche Kerndurch eine Trennvorrichtung aus der Kavität herausgenommen werden. Der Schieber und der bewegliche Kern liegen sehr nahe beieinander, der größte Unterschied besteht darin, dass der Schieber verwendet werden kann, um eine hinterschnittene Oberfläche zu erzeugen. Die Verwendung von Kernen und Schiebern im Druckguss wird die Kosten stark erhöhen. Lose Kerne werden auch als Entnahmeblöcke bezeichnet und können verwendet werden, um komplexe Oberflächen wie Gewindebohrungen herzustellen. Vor Beginn jedes Zyklus muss der Schieber manuell montiert und schließlich zusammen mit dem Gussteil herausgedrückt werden. Dann den losen Kern herausnehmen. Der lose Kern ist der teuerste Kern, da seine Herstellung viel Arbeit erfordert und die Zykluszeit verlängert.

Die Auslassöffnung ist normalerweise dünn und lang (ca. 0,13 mm), sodass das geschmolzene Metall schnell abgekühlt werden kann, um Abfall zu reduzieren. Beim Druckguss ist kein Steigrohr erforderlich, da die Metallschmelze einen hohen Druck hat, der einen gleichmäßigen Fluss vom Anguss in die Form gewährleisten kann.

Temperaturbedingt sind die wichtigsten Materialeigenschaften für Formen thermische Vibrationsbeständigkeit und Flexibilität.Weitere Merkmale sind Härtbarkeit, Bearbeitbarkeit, thermische Rissbeständigkeit,Schweißbarkeit und Verwendbarkeit (insbesondere für große Formen)und Kosten. Die Lebensdauer der Form hängt direkt von der Temperatur des geschmolzenen Metalls und der Zeit jedes Zyklus ab. Die beim Druckguss verwendete Kokille besteht in der Regel aus hartem Werkzeugstahl, da Gusseisen dem enormen Innendruck nicht standhält, ist die Kokille teuer, was auch zu hohen Formöffnungskosten führt. Druckgussmetalle bei höheren Temperaturen erfordern die Verwendung von härteren legierten Stählen.

Zu den Hauptfehlern, die beim Druckgussprozess auftreten, gehören Verschleiß und Erosion. Andere Defekte umfassen thermische Rissbildung und thermische Ermüdung. Wenn die Formoberfläche aufgrund einer großen Temperaturänderung Defekte aufweist, treten thermische Risse auf. Nach zu vielen Anwendungen führen die Defekte auf der Oberfläche der Form zu thermischer Ermüdung.