Was ist der Unterschied zwischen Schwerkraft-Kokillenguss und Hochdruck-Kokillenguss?

Der Hauptunterschied zwischen Schwerkraft-Kokillenguss und Hochdruck-Kokillenguss liegt in der Kraft, mit der die Formen gefüllt werden. Beim Schwerkraft-Kokillenguss wird die Form langsam durch die Schwerkraft gefüllt, während beim Hochdruck-Kokillenguss geschmolzenes Metall unter hohem Druck in die Form gepresst wird, um eine schnellere und detailreichere Produktion zu ermöglichen.

Hochdruck-Druckguss

Beim Hochdruck-Druckguss wird geschmolzenes Metall unter extremem Druck, typischerweise zwischen 1,500 und 25,000 psi, in eine Stahlform gepresst. Dieses Herstellungsverfahren erzeugt komplexe Metallteile mit hervorragender Oberflächenfinish und enge Maßtoleranzen.

Das Verfahren funktioniert am besten mit Nichteisenmetallen wie Aluminium, Zink und Magnesium. Diese Metalle haben niedrigere Schmelzpunkte, was sie ideal für schnelle Produktionszyklen macht.

Hochdruck-Druckgussverfahren

1. Formvorbereitung: Der Prozess beginnt mit einer Form aus zwei Hälften gehärteten Werkzeugstahls, die auf den Platten einer Druckgussmaschine montiert werden. Die Innenflächen werden mit einem Schmier- oder Trennmittel besprüht, um das Auswerfen der Teile zu erleichtern und die Temperatur der Form zu regulieren. Anschließend schließt die Maschine die Form und klemmt sie mit enormer hydraulischer oder mechanischer Kraft zu, die notwendig ist, um dem nachfolgenden Einspritzdruck entgegenzuwirken.  
2. Metallspritzguss: Eine präzise dosierte Menge geschmolzenen Metalls, ein sogenannter „Schuss“, wird aus einem Ofen in die Spritzkammer der Maschine geleitet. Von dort presst ein leistungsstarker Hydraulikkolben das Metall in die Form. Das Einspritzen erfolgt mit außergewöhnlich hoher Geschwindigkeit und unter Drücken von 1,500 psi bis über 25,000 psi. Die gesamte Füllphase ist unglaublich schnell und oft in 10 bis 100 Millisekunden abgeschlossen.  
3. Erstarrung: Das Metall kühlt ab und härtet in der wassergekühlten Form aus. Diese Abkühlphase dauert typischerweise 2 bis 20 Sekunden.
4. Auswurf: Sobald das Gussteil fest ist, öffnen sich die Formhälften, und ein System von Auswerferstiften drückt das Gussteil bzw. den „Schuss“ aus der Formkavität. Ein einzelner Schuss kann mehrere identische Teile enthalten, wenn eine Form mit mehreren Kavitäten verwendet wird.  
5. Konfektionierung: Teile erhalten den letzten Schliff, beispielsweise durch Bohren, Gewindeschneiden oder Oberflächenbehandlungen.

Schwerkraft-Druckguss

Beim Schwerkraft-Kokillenguss wird die natürliche Schwerkraft genutzt, um eine permanente Metallform mit geschmolzenem Metall zu füllen. Das Verfahren arbeitet bei deutlich niedrigeren Drücken als beim Hochdruck-Kokillenguss und basiert ausschließlich auf dem Gewicht des flüssigen Metalls.

Diese Methode eignet sich besonders gut für Legierungen auf Aluminium- und Kupferbasis. Die langsamere Füllgeschwindigkeit ermöglicht eine bessere Kontrolle des Metallflusses und reduziert Turbulenzen.

Das Schwerkraft-Kokillengussverfahren eignet sich hervorragend zur Herstellung von Teilen mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Durch die kontrollierte Kühlung und minimale Turbulenzen entstehen stärkere und duktilere Komponenten als bei Hochdruckverfahren.

Schwerkraftdruckgussverfahren

1. Formenvorbereitung: Die Form wird auf eine bestimmte Temperatur vorgewärmt, oft über 150 °C. Nach dem Vorwärmen wird eine feuerfeste Beschichtung oder ein spezielles Trennmittel auf die Innenflächen des Formhohlraums aufgetragen.
2. Gießen (Formfüllung): Wenn die Form sicher festgeklemmt ist, wird geschmolzenes Metall – normalerweise eine Nichteisenlegierung aus Aluminium, Zink oder Kupfer – vorsichtig aus einem Tiegel oder einer Pfanne in ein in die Formkonstruktion integriertes Gießbecken gegossen.
3. Erstarrung: Sobald die Kavität gefüllt ist, beginnt das geschmolzene Metall abzukühlen und zu erstarren und überträgt seine Wärme auf die umgebende Metallform.
4. Auswurf: Nachdem der Guss vollständig erstarrt ist, werden die beiden Hälften der Form geöffnet und das fertige Teil entnommen, oft mit Hilfe mechanischer Auswerferstifte.  
5. *Nachbearbeitung: Der letzte Schritt besteht darin, das überschüssige Material von den Angussöffnungen, Angusskanälen und Steigleitungen zu entfernen.

Der Unterschied zwischen Schwerkraft-Kokillenguss und Hochdruck-Kokillenguss