Kaltverschweißung ist einer der häufigsten Fehler beim Druckguss und kann Ihre Teile ruinieren. Sie entsteht, wenn zwei Ströme geschmolzenen Metalls aufeinandertreffen, aber nicht richtig miteinander verschmelzen, wodurch eine sichtbare Linie oder Lücke auf der Oberfläche entsteht. Dieser Defekt schwächt das Teil und führt oft zur Ablehnung bei der Qualitätskontrolle.
Die wichtigste Erkenntnis ist, dass Kaltverschlüsse mit der richtigen Prozesskontrolle vollständig vermeidbar sind. Die Lösung liegt darin, die Ursachen dieser Temperaturabfälle und den Metallfluss durch die Matrize zu verstehen.
Eine niedrige Schmelztemperatur ist die Hauptursache für Kaltschlussfehler. Wenn geschmolzenes Metall unterhalb der optimalen Temperatur in die Formhöhle gelangt, beginnt es zu schnell zu erstarren.
Diese vorzeitige Abkühlung verhindert eine ordnungsgemäße Verschmelzung beim Zusammenlaufen der Metallströme. Dem Metall fehlt ausreichend Wärmeenergie, um während des gesamten Hohlraumfüllvorgangs seine Fließfähigkeit aufrechtzuerhalten.
Kalte Matrizen entziehen dem geschmolzenen Metall zu schnell Wärme. Dies beschleunigt die Erstarrung, bevor sich die Kavität vollständig füllt.
Die Temperatur der Form muss hoch genug sein, damit das Metall während des Einspritzens flüssig bleibt. Unzureichendes Vorwärmen oder eine schlechte Temperaturhaltung zwischen den Schüssen führt zur Bildung von Kaltverschweißungen.
Beim Druckguss ist die Geschwindigkeit von entscheidender Bedeutung. Durch die langsame Einspritzung bleibt mehr Zeit für den Wärmeverlust beim Füllen der Kavität.
Längere Füllzeiten bedeuten, dass das zuerst in die Form eintretende Metall mehr Zeit zum Abkühlen hat, bevor es auf nachfolgende Ströme trifft. Dieser Temperaturunterschied verhindert eine ordnungsgemäße Verschmelzung an den Konvergenzpunkten der Ströme.
Niedriger Druck verringert die Geschwindigkeit des Metalls durch Anschnitte und Kanäle. Dies verlängert die Füllzeit und erhöht den Wärmeverlust.
Ausreichender Druck gewährleistet eine schnelle Hohlraumfüllung, bevor eine signifikante Abkühlung eintritt. Druck trägt auch dazu bei, Metallströme zusammenzupressen, um eine bessere Verschmelzung an den Treffpunkten zu erreichen.
Komplexe Teilegeometrien führen zu längeren Metalltransportwegen. Jeder zusätzliche Zentimeter Fließweg erhöht die Möglichkeit von Wärmeverlusten.
Gewundene Pfade mit mehreren Richtungswechseln verlangsamen den Metallfluss zusätzlich. Dies verschärft das Kühlproblem und erhöht das Risiko von Kaltverklebungen in entfernten Hohlraumabschnitten.
Eine schlechte Platzierung des Angusses zwingt das Metall, unnötige Distanzen zurückzulegen. Um die Fließlänge zu allen Hohlraumbereichen zu minimieren, müssen mehrere Angussstellen positioniert werden.
Die Form des Angusskanals beeinflusst die Fließgeschwindigkeit des Metalls und die Wärmespeicherung. Zu kleine Angusskanäle schränken den Durchfluss ein und verlängern die Füllzeit, während zu große Angusskanäle zu übermäßigem Wärmeverlust führen.
Eingeschlossene Luft wirkt dem einströmenden Metallfluss entgegen. Dieser Widerstand verlangsamt das Füllen und kann Metallströme ablenken.
Unzureichende Entlüftung erzeugt einen Gegendruck, der das normale Strömungsmuster stört. Metallströme können in unbeabsichtigten Winkeln oder an unbeabsichtigten Stellen aufeinandertreffen und so eine ordnungsgemäße Verschmelzung verhindern.
Überläufe dienen einem doppelten Zweck: Sie entfernen kaltes Metall und sorgen für zusätzliche Entlüftung. Bei unsachgemäß konstruierten Überläufen gelingt es nicht, das kälteste Metall von Fließfronten aufzufangen.
Dieses kalte Metall verbleibt im Gussteil und verursacht Kaltschlussdefekte an den Stellen, an denen die Ströme zusammenlaufen. Bei der Platzierung des Überlaufs müssen Strömungsmuster und Konvergenzzonen berücksichtigt werden.
Verschiedene Legierungen weisen unterschiedliche Fließeigenschaften auf. Legierungen mit geringer Fließfähigkeit neigen eher zu Kaltschlussdefekten.
Die Legierungschemie beeinflusst den Erstarrungstemperaturbereich und das Fließverhalten. Der Siliziumgehalt in Aluminiumlegierungen beispielsweise beeinflusst maßgeblich die Fließfähigkeit und die Kaltverformungsneigung.
Oxidschichten auf Metalloberflächen verhindern eine ordnungsgemäße Verschmelzung zwischen zusammenlaufenden Strömen. Diese Schichten wirken selbst bei ausreichender Metalltemperatur als Barriere.
Verunreinigungen durch Matrizenschmiermittel oder andere Quellen können ähnliche Schmelzbarrieren verursachen. Um diese Probleme zu vermeiden, sind eine saubere Handhabung der Schmelze und eine ordnungsgemäße Matrizenvorbereitung unerlässlich.
Halten Sie die Schmelztemperatur am oberen Ende des empfohlenen Bereichs. Dies sorgt für maximale Fließfähigkeit und Schmelzfähigkeit.
Überwachen und regeln Sie die Matrizentemperatur kontinuierlich. Verwenden Sie Thermoelemente und automatische Temperaturkontrollsysteme, um konstante Bedingungen aufrechtzuerhalten. Heizen Sie die Matrizen vor Produktionsbeginn gründlich vor.
Optimieren Sie die Einspritzgeschwindigkeitsprofile für eine schnelle Hohlraumfüllung. Verwenden Sie eine hohe Anfangsgeschwindigkeit, um dünne Abschnitte schnell zu füllen, bevor die Abkühlung beginnt.
Passen Sie den Zeitpunkt des Intensivierungsdrucks an, um eine vollständige Füllung und Metallkompression sicherzustellen. Dadurch werden konvergierende Ströme zusammengeführt, was zu einer besseren Verschmelzung führt.
Positionieren Sie die Anschnitte so, dass die Fließdistanzen zu allen Hohlraumbereichen minimiert werden. Verwenden Sie bei Bedarf mehrere Anschnitte, um die maximale Fließlänge zu reduzieren.
Passen Sie die Laufkanäle optimal an die Fließgeschwindigkeit an, ohne übermäßigen Wärmeverlust zu verursachen. Für anspruchsvolle Anwendungen eignen sich beheizte Laufkanalsysteme. Gestalten Sie sanfte Übergänge, um die Fließgeschwindigkeit des Metalls aufrechtzuerhalten.
Sorgen Sie für ausreichende Belüftung in allen Bereichen, in denen sich Luft ansammeln könnte. Konzentrieren Sie sich auf Konvergenzzonen, in denen Strömungen zusammentreffen.
Positionieren Sie Überläufe so, dass kaltes Metall von Fließfronten aufgefangen wird. Bemessen Sie sie ausreichend, um alles potenziell kalte Material zu entfernen, bevor die Ströme im Gussstück zusammenlaufen.
Wählen Sie nach Möglichkeit Legierungen mit guten Fließeigenschaften. Ein höherer Siliziumgehalt verbessert die Fließfähigkeit von Aluminiumlegierungen.
Sorgen Sie durch sorgfältiges Schmelzmanagement für eine gleichbleibende Legierungszusammensetzung. Überwachen und passen Sie die chemischen Eigenschaften nach Bedarf an, um optimale Fließeigenschaften zu gewährleisten.
Führen Sie strenge Reinigungsverfahren für die Schmelze durch. Entfernen Sie Oxide und Einschlüsse durch Entgasung und Filtration.
Minimieren Sie Turbulenzen während der Metallübertragung, um Oxidbildung zu vermeiden. Decken Sie Schmelzen nach Möglichkeit ab und verwenden Sie geeignete Flussmitteltechniken. Reinigen Sie die Matrizen regelmäßig, um die Ansammlung von Verunreinigungen zu vermeiden.
