Was sind die häufigsten Mängel an Druckgussformen und wie können sie verhindert werden?

Druckguss ist ein beliebtes und effizientes Fertigungsverfahren zur Herstellung hochpräziser Metallteile. Es wird häufig in vielen Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrtindustrie und der Elektronikindustrie eingesetzt. Wie jeder Herstellungsprozess ist auch der Druckguss anfällig für Fehler, die sich negativ auf die Qualität, Leistung und Gesamtproduktionskosten der Teile auswirken können.

1. Porosität

Porosität ist einer der häufigsten Fehler in Druckgussformen. Es entsteht, wenn beim Erstarren des Metalls Lufteinschlüsse oder Gasblasen eingeschlossen werden. Diese Hohlräume können an der Oberfläche (Oberflächeporosität) oder im Inneren des Gussstücks (innere Porosität) vorhanden sein.

Ursachen für Porosität

• Lufteinschluss : Wenn das geschmolzene Metall in den Formhohlraum eingespritzt wird, kann Luft eingeschlossen werden und Gastaschen bilden.
• Unzureichende Entlüftung : Unzureichende oder schlecht gestaltete Entlüftungskanäle in der Form können dazu führen, dass Gas im Gussteil eingeschlossen wird.
• Hoher Gasgehalt in geschmolzenem Metall : Geschmolzenes Metall, das große Mengen an gelösten Gasen enthält, kann beim Erstarren des Metalls zur Blasenbildung führen.
• Schnelle Abkühlrate : Wenn die Abkühlgeschwindigkeit zu hoch ist, können Gase im Gussstück eingeschlossen werden, bevor sie entweichen können.

Vorbeugung von Porosität

• Richtiges Entlüftungsdesign : Stellen Sie sicher, dass die Form ausreichend entlüftet ist, damit das Gas entweichen kann, wenn das geschmolzene Metall in den Formhohlraum gelangt. Lüftungsöffnungen sollten strategisch an den höchsten Punkten der Form platziert werden.
• Kontrollieren Sie die Temperatur des geschmolzenen Metalls : Durch die Steuerung der Temperatur des geschmolzenen Metalls ist es möglich, die Menge an gelöstem Gas zu minimieren und so das Risiko von Porosität zu verringern.
• Die Form vorheizen : Das Vorheizen der Form auf eine bestimmte Temperatur kann dazu beitragen, Lufteinschlüsse zu reduzieren, indem sichergestellt wird, dass das geschmolzene Metall beim Einspritzen nicht zu schnell abkühlt.
• Optimieren Sie die Einspritzgeschwindigkeit : Passen Sie die Einspritzgeschwindigkeit an, um sicherzustellen, dass die Metallschmelze reibungslos fließt und keine Luft in der Form eingeschlossen wird.

2. Kaltes Schließen

Kaltes Schließen tritt auf, wenn zwei Ströme geschmolzenen Metalls aufeinandertreffen, aber aufgrund unzureichender Temperatur nicht richtig verschmelzen. Dies führt zu einer sichtbaren Linie oder Trennung im Gussstück, die dessen strukturelle Integrität beeinträchtigen kann.

Ursachen für Kalt geschlossen

• Langsame Einspritzgeschwindigkeit : Wenn das geschmolzene Metall zu langsam in die Form gelangt, kann es zu erstarren beginnen, bevor sich die beiden Ströme treffen, was zu einem Kaltverschließen führt.
• Schlechtes Formdesign : Ein schlecht konstruiertes Anschnitt- oder Angusssystem kann zu einem ungleichmäßigen Fluss der Metallschmelze und damit zu einem Kaltverschluss führen.
• Falsche Metalltemperatur : Wenn das geschmolzene Metall beim Einspritzen in die Form zu kühl ist, kann es vorzeitig erstarren und so die ordnungsgemäße Verschmelzung der Metallströme verhindern.

Vermeidung von Cold Shut

• Erhöhen Sie die Einspritzgeschwindigkeit : Durch Erhöhen der Geschwindigkeit, mit der geschmolzenes Metall eingespritzt wird, wird sichergestellt, dass das Metall lange genug geschmolzen bleibt, um richtig zu schmelzen.
• Optimieren Sie das Formendesign : Entwerfen Sie das Anschnitt-, Anguss- und Angusssystem richtig, um einen gleichmäßigen Fluss des geschmolzenen Metalls in den Formhohlraum zu gewährleisten. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die beiden Metallströme gleichmäßig treffen, ohne dass es zu einem Kaltverschluss kommt.
• Halten Sie die richtige Temperatur des geschmolzenen Metalls aufrecht : Stellen Sie sicher, dass die Metallschmelze vor dem Einspritzen die richtige Temperatur hat. Verwenden Sie Temperaturregler, um die Temperatur zu überwachen und aufrechtzuerhalten, um eine vorzeitige Erstarrung zu vermeiden.

3. Schrumpfung

Unter Schrumpfung versteht man die Volumenverringerung der Metallschmelze beim Abkühlen und Erstarren. Dies kann insbesondere in dickeren Abschnitten zu Hohlräumen oder Hohlräumen im Gussstück führen und führt häufig dazu, dass das Gussstück nicht den Maßvorgaben entspricht.

Ursachen für Schrumpfung

• Unzureichendes Fütterungssystem : Wenn die Form nicht über ein ausreichendes Zufuhrsystem verfügt, liefert sie möglicherweise nicht genügend geschmolzenes Metall, um die Schrumpfung auszugleichen, die beim Erstarren des Metalls auftritt.
• Schnelle Abkühlung : Wenn die Abkühlgeschwindigkeit zu hoch ist, kann das Metall zu schnell erstarren, was zu Kontraktion und Schrumpfung führt.
• Unsachgemäßes Formendesign : Eine Formkonstruktion mit ungleichmäßiger Wandstärke kann in bestimmten Bereichen zu einer Schrumpfung führen, da dickere Abschnitte länger zum Abkühlen und Erstarren brauchen.

Verhinderung von Schrumpfung

• Entwerfen Sie geeignete Fütterungssysteme : Stellen Sie sicher, dass die Form über ein ordnungsgemäßes Zufuhrsystem verfügt, das die Schrumpfung ausgleicht, indem es dem Gussstück beim Abkühlen geschmolzenes Metall zuführt.
• Kühlrate steuern : Verwenden Sie kontrollierte Kühltechniken, um sicherzustellen, dass die Metallschmelze langsam und gleichmäßig abkühlt und übermäßiges Schrumpfen verhindert wird.
• Optimieren Sie das Formendesign : Gestalten Sie die Form mit einer gleichmäßigen Wandstärke, um eine gleichmäßige Kühlung zu gewährleisten. Vermeiden Sie dicke Abschnitte, deren Erstarrung länger dauert und die zum Schrumpfen führen.

4. Blitz

Grat ist ein unerwünschter Metallüberschuss, der während des Einspritzvorgangs in den Spalt zwischen den Formteilen fließt. Es entstehen dünne Metallvorsprünge auf der Oberfläche des Gussstücks.

Ursachen für Blitz

• Zu hoher Einspritzdruck : Zu hoher Druck beim Einspritzen kann dazu führen, dass geschmolzenes Metall in Bereiche fließt, in die es nicht sollte, was zu Graten führt.
• Schlechte Formausrichtung : Wenn die Formhälften nicht richtig ausgerichtet sind, kann geschmolzenes Metall austreten und Grate bilden.
• Übermäßige Metalleinspritzung : Das Einspritzen von mehr geschmolzenem Metall als nötig kann zum Überlaufen des Metalls und zur Bildung von Graten führen.

Verhinderung von Flash

• Richtige Formausrichtung : Stellen Sie sicher, dass die Formhälften richtig ausgerichtet sind, um Undichtigkeiten und Gratbildung zu verhindern.
• Kontrollieren Sie den Einspritzdruck : Halten Sie den richtigen Einspritzdruck aufrecht, um zu verhindern, dass zu viel Metall in den Formhohlraum eingespritzt wird.
• Passen Sie das Injektionsvolumen an : Verwenden Sie für jeden Guss die entsprechende Menge geschmolzenes Metall. Dies kann durch eine Optimierung der Größe des Anguss- und Angusssystems erreicht werden.

5. Fehlausrichtung

Eine Fehlausrichtung entsteht, wenn die Formhälften während des Einspritzvorgangs nicht richtig ausgerichtet werden, was zu unebenen Oberflächen, Maßungenauigkeiten oder falschen Gussformen führt.

Ursachen einer Fehlausrichtung

• Schimmelverschleiß : Mit der Zeit können sich die Formkomponenten abnutzen und zu einer Fehlausrichtung führen.
• Falsche Klemmung : Wenn die Form nicht richtig gespannt ist, kann sie sich während des Einspritzvorgangs verschieben.
• Falsche Maschineneinrichtung : Eine falsche Einstellung der Druckgussmaschine kann zu einer Fehlausrichtung der Formhälften führen.

Vorbeugung von Fehlstellungen

• Regelmäßige Wartung der Formen : Überprüfen und warten Sie die Form regelmäßig, um sicherzustellen, dass alle Komponenten in gutem Betriebszustand und richtig ausgerichtet sind.
• Richtige Klemmkraft : Stellen Sie sicher, dass die richtige Schließkraft auf die Form ausgeübt wird, um ein Verrutschen während des Einspritzens zu verhindern.
• Präzise Maschineneinrichtung : Richten Sie die Druckgussmaschine richtig ein und kalibrieren Sie sie, um eine korrekte Formausrichtung sicherzustellen.

Häufige Druckgussfehler und ihre Vorbeugung