Druckguss- und Blechbearbeitungsverfahren: Die wichtigsten Fertigungsverfahren

Druckguss und Blechbearbeitung sind das Rückgrat moderner Fertigungsprozesse und garantieren Präzision und Effizienz bei der Herstellung hochwertiger Komponenten. Druckguss ist das Verfahren, bei dem geschmolzenes Metall unter hohem Druck in eine Form gespritzt wird, um komplexe Formen mit hervorragender Maßgenauigkeit zu erhalten. Die Blechbearbeitung umfasst das Schneiden, Biegen und Formen von Blechen zu bestimmten Formen. Beides gewährleistet die Herstellung einer großen Menge von Produkten, die Teile von Automobilen und Unterhaltungselektronik sind. Ein Verständnis der Druckguss- und Blechbearbeitungsprozesse und des Konzepts der Toleranz in der Fertigung ist daher sehr wichtig, da es direkt mit einer optimalen Produktion zusammenhängt und eine Qualitätsproduktion gewährleistet.

Versteht Druckgießen

Druckguss ist ein Herstellungsverfahren, bei dem das geschmolzene Metall mit hohem Druck in den Formhohlraum gespritzt wird.  Druckguss ist eines der flexiblen Verfahren zur Herstellung komplizierter Metallteile mit einem hohen Maß an Präzision und Wiederholbarkeit. Aluminium, Zink und Magnesium sind seine Produktbestandteile. Das Verfahren umfasst das Einschmelzen des Metalls, das Pressen des geschmolzenen Metalls unter Druck in eine Form und das anschließende Abkühlen und Härten in der gewünschten Form.

Geschichte

Es handelt sich dabei um ein Verfahren, das als Druckguss bekannt ist und Mitte des 19. Jahrhunderts begann, sich aber im Laufe der Zeit aufgrund des raschen technologischen Fortschritts stark verbessert hat. Es hat sich von rein manuellen Maschinen zu hochautomatisierten Systemen entwickelt, die recht komplexe Teile herstellen. Die Einführung neuer Materialien und Formen erweitert die Möglichkeiten des Druckgusses.

Grundlegende Komponenten des Druckgusses

Es gibt im Wesentlichen drei Komponenten von Druckguss und Blech, nämlich die Form selbst, das Einspritzsystem und das Kühlsystem. Die Druckgussform wird normalerweise aus Stahl hergestellt und in zwei Teile gebrochen, um eine Hälfte des Formhohlraums zu bilden. Bei der Injektion wird Druck auf das geschmolzene Metall ausgeübt, das durch den Druckguss in das Innere gepresst wird, und es wird ein Kühlsystem verwendet, damit es schneller und gleichmäßiger aushärten kann.

Arten von Druckgussverfahren

Es gibt verschiedene Arten von Druckgussverfahren, und jedes ist für eine bestimmte Anwendung und ein bestimmtes Material geeignet.

Warmkammer-Druckguss

Der Warmkammer-Druckguss wird bei Metallen mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt, wie Zink und Magnesium, eingesetzt. Bei diesem Verfahren wird der Einspritzmechanismus in geschmolzenes Metall getaucht. Es handelt sich um ein effizientes Verfahren, das schnell zyklisch abläuft und sich daher ideal für die Produktion von Großserien eignet.

Kaltkammer-Druckguss

Materialien für den Kaltkammer-Druckguss sind Materialien, deren Schmelzpunkt sehr hoch ist, wie z.B. Aluminium und Kupfer. Das geschmolzene Metall wird in einem Ofen außerhalb des Einspritzsystems gegossen. Die Geschwindigkeit ist im Vergleich zum Warmkammer-Druckgussverfahren wesentlich langsamer. Das liegt daran, dass das meiste Material anfällig für Schäden am Einspritzmechanismus ist, wenn es einem solchen Verfahren unterzogen wird.

Vakuumdruckguss ist ein Verfahren, bei dem die im Formhohlraum vorhandene Luft abgesaugt wird, um die Porosität zu minimieren und die Qualität der Gussteile zu maximieren. Es wird für die Herstellung von Bauteilen mit hoher Integrität angewendet, die mit minimaler Porosität und maximaler Festigkeit hergestellt werden müssen.

Vorteile des Druckgusses

Der Druckguss bietet die größten Vorteile, die den hohen Grad der Bevorzugung dieses Verfahrens in zahlreichen Branchen erklären.

Gute Genauigkeit und Präzision

Teile, die im Druckgussverfahren gegossen werden, weisen eine hohe Präzision in Bezug auf Größe und Oberflächenbeschaffenheit auf, was die durch nachfolgende Bearbeitungen erforderlichen Nacharbeiten erheblich reduziert. Die Teile sind immer genau und erfüllen enge Toleranzen und Spezifikationen.

Kosteneffektiv

Druckguss und Blech ist auch eine der wirtschaftlichsten Techniken für die Massenproduktion mit hohen Produktionsraten und relativ geringem Arbeitsaufwand. Die Fähigkeit, komplizierte Formen in einem einzigen Arbeitsgang herzustellen, reduziert den Materialabfall und die Bearbeitungszeit auf ein Minimum.

Es gibt eine Vielzahl von Metallen, die verwendet werden können, wie Aluminium, Zink, Magnesium, Kupfer, um nur einige zu nennen, aus denen man auswählen kann, was verwendet werden soll, und es bietet viel Raum für die Auswahl des Materials je nach Anwendung.

Versteht die Prozesse der Blechbearbeitung

Es umfasst das Schneiden, Biegen und Verformen des Blechs in verschiedene Formen. Das Verfahren wird für die Herstellung von Teilen und Komponenten aus sehr dünnen Blechen verwendet. Dieses Blechbearbeitungsverfahren wird in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Bauindustrie eingesetzt. Herstellung von Blechen ist eine der vielseitigen, grundlegenden Techniken in der Fertigung, mit der man Bleche in die gewünschten Formen bringen kann.

Geschichte Hintergrund

Die Verwendung von Blech ist so alt wie die Geschichte, aber das moderne Verfahren hat sich mit der Verbesserung von Maschinen und anderen Technologien weiterentwickelt. Früher wurden Bleche von Hand geschnitten, aber heute werden sie mit hochmodernen Maschinen bearbeitet, die Präzision und Effizienz bei den Arbeiten bieten.

Schneiden, Biegen, Stanzen und Formen sind einige der beliebtesten Techniken, die bei der Blechbearbeitung zum Einsatz kommen. Die verschiedenen Techniken erfordern unterschiedliche Werkzeuge und Ausrüstungen. Mit diesem Wissen wissen Sie, welche Technik für eine bestimmte Anwendung vorzuziehen ist.

Gängige Blechbearbeitungstechniken

Es gibt viele gängige Techniken, die beim Druckguss und bei der Herstellung von Blechen zum Einsatz kommen. Alle diese Techniken haben ihre Anwendungen bzw. Vorteile.

Schneiden

Schneiden Der Prozess des Abtragens von Material aus dem Metallblech, um die gewünschte Form zu erhalten. Eine weitere Schneidetechnik ist die Schere, Laserschneiden, und Plasmaschneiden. Jeder hat seine Vorzüge: So bietet eine Technik beim Laserschneiden beispielsweise hohe Präzision. Ähnlich verhält es sich beim Plasmaschneiden, bei dem mit hoher Geschwindigkeit gearbeitet wird. 

Biegen

Es handelt sich um einen Verformungsprozess, bei dem das Metallblech mit einer geraden Achse gebogen wird, um einen Winkel oder eine Form nach Wunsch zu bilden. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Halterungen, Gehäusen, Rahmen und vielen anderen Formen verwendet. Ein Stanzteil kann auf einer Abkantpresse oder einer Rolle hergestellt werden Biegen spezielle Ausrüstung.

Das Stanzen ist ein Verfahren, bei dem ein Metallblech in eine Matrize gepresst wird, um eine bestimmte Form oder ein Muster zu erzeugen. Die Herstellung von Teilen mit komplizierter Geometrie und feinen Details kann durch Stanzen erfolgen. Einige Stanzverfahren sind Stanzen, Schneiden, Prägen und Prägen.

Bedeutung von Toleranzen in der Fertigung

Toleranz ist ein wichtiger Begriff in der Fertigung, der die zulässige Abweichung von den Abmessungen eines Teils angibt.

Definition von Toleranz

Die Toleranz ist die maximal zulässige Abweichung in den Abmessungen eines Teils, damit die Teile ordnungsgemäß zusammengebaut werden können und wie erwartet funktionieren. Die Spezifikationen der Toleranz werden unter Berücksichtigung der Anforderungen der Anwendung und der Möglichkeiten des Herstellungsprozesses festgelegt.

Die Rolle der Toleranz in der Qualitätskontrolle

Der einzige Weg, um sicherzustellen, dass das gefertigte Teil die geforderte Qualität und Leistung erfüllt, ist die Einhaltung enger Toleranzen beim Druckguss und der Blechbearbeitung. Bei der Abweichungskontrolle in der Produktion werden alle Teile mit engen Toleranzen wie angegeben gehalten. Bei diesen Konformitätsprozessen wie Inspektion und Prüfung, die im Rahmen der Qualitätskontrolle berücksichtigt werden, wird festgestellt, ob das besagte Teil die vorgesehenen Toleranzen einhält oder nicht.

Auswirkungen im Herstellungsprozess

Toleranzen betreffen verschiedene Aspekte des Produktionsprozesses von Druckguss und Blech. Sie reichen von der Materialauswahl über die Bearbeitungsvorgänge bis hin zur Qualitätskontrolle. Für enge Toleranzen werden höherwertige Materialien und eine enge Bearbeitung benötigt. Engere Toleranzen sind in der Produktion billiger und damit auch billiger in den Kosten.

Arten von Toleranzen beim Druckguss und bei der Blechbearbeitung

Es gibt so viele Arten von Toleranzen, die beim Druckguss und bei Blechen verwendet werden.

Abmessungstoleranz

Die Maßtoleranz gibt an, wie stark ein Teil in Größe und Form abweichen darf. Sie garantiert, dass alle Teile ihren Anforderungen entsprechen und somit perfekt zueinander passen. Die Dimension der Toleranzen ist deshalb so wichtig, weil sie notwendig sind, um sicherzustellen, dass jedes Teil funktioniert und somit verwendbar ist.

Geometrische Toleranz

Die geometrische Toleranz bezieht sich beim Druckguss und bei Blechen auf die Abweichung, in der die Form, die Ausrichtung und die Positionselemente der Merkmale eines Werkstücks toleriert werden. So wird sichergestellt, dass die Teile innerhalb einer Anwendung korrekt funktionieren. Geometrische Toleranzen gelten für die Kontrolle der Form, aber vor allem für die Position von Löchern, Schlitzen und Oberflächen.

Toleranz bei der Oberflächengüte

Toleranz der Oberflächenbeschaffenheit: Die Toleranz für die Oberflächenbeschaffenheit des Teils wird als Oberflächenbehandlung Toleranz. Sie beeinflusst das Aussehen, die Funktionalität und die Lebensdauer des Teils. Bei Anwendungen mit versiegelten Oberflächen oder ästhetischen Teilen spielen die Toleranzen der Oberflächengüte eine wichtige Rolle.

Anwendungen von Druckguss- und Blechbearbeitungsverfahren

Druckguss- und Blechbearbeitungsverfahren werden in verschiedenen Branchen und Anwendungen eingesetzt.

Autoindustrie

Die Produktion, die von der Automobil Industrie ist für Teile, die durch Druckguss zu verschiedenen Motorteilen, Getriebeteilen und Strukturteilen hergestellt werden. In der Blechbearbeitung werden alle Karosserie-, Fahrwerks- und Innenteile hergestellt. In der Luft- und Raumfahrt sollten sowohl Präzision als auch Effizienz diesen Standards entsprechen.

Die Teile werden im Druckgussverfahren aus leichtem, festem und leichtem Blech hergestellt, das in der Regel mit Blechen für die Herstellung von Strukturrahmen für Steuerflächen und die Außenhaut von Flugzeugen versehen ist. Die Fähigkeit der engen Formen bedeutet, dass sie sich von einem Aspekt aus gesehen nur minimal von denen mit Spezifikationen unterscheiden sollten, um ohne Sicherheit optimal zu funktionieren.

Unterhaltungselektronik

Dies sind die Druckguss- und Blechbearbeitungsprozesse, bei denen die Verbraucher Elektronik beziehen meist ihre Teile für die Fertigung, wie Gehäuse, Rahmen und sogar Kühlkörper. Beides sind Garantien dafür, dass die elektronischen Geräte sowohl präzise als auch langlebig sein werden. Dies erfordert die Fähigkeit, die Komplexität und die Brillanz, die der Markt verlangt, in die Unterhaltungselektronik zu bringen.

Fazit

Kurz gesagt, Druckguss und Blechbearbeitung sind zwei der wichtigsten Technologien in der Fertigung: Präzision, Effizienz und Vielseitigkeit in der Herstellung. Diese Verfahren und die Bedeutung der Toleranz sorgen dafür, dass die Hersteller ihre Produktion optimieren, die Kosten senken und die Qualität des Produkts verbessern. Die Technologie des Druckgusses und der Blechbearbeitung führt zu Innovationen in vielen anderen Branchen und macht diese beiden Verfahren in der modernen Fertigung unverzichtbar. Die Beherrschung der Druckguss- und Blechbearbeitungsprozesse versetzt Sie in die Lage, mit jedem anderen Unternehmen in der Fertigung gleichzuziehen, sei es in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt oder der Unterhaltungselektronik.

FAQs

Was ist Druckguss?

Es handelt sich um eines der verschiedenen Druckguss- und Blechbearbeitungsverfahren, bei denen flüssiges Metall unter hohem Druck in den Formhohlraum eingespritzt wird, um komplexe Metallteile mit hoher Präzision herzustellen.

Was sind gängige Blechtechniken?

Es gibt vier gängige Techniken zum Schneiden, Biegen, Stanzen und Formen, die zur Herstellung von Teilen und Komponenten aus dünnen Blechen verwendet werden.

Warum ist Toleranz in der Fertigung wichtig?

Toleranzen in der Fertigung sind von entscheidender Bedeutung, da sie die größtmögliche Abweichung von den Abmessungen eines Teils beschreiben und so sicherstellen, dass die Teile gut zusammenpassen und ordnungsgemäß funktionieren. Strenge Toleranzen gewährleisten Qualität und Zuverlässigkeit des Endprodukts.