Druckguss ein automatisiertes Gießverfahren, bei dem die flüssige Schmelze unter hohem Druck (150 bis 1200 bar) und hoher Füllgeschwindigkeit (bis 540 km/h) in eine Form gepresst wird. Üblicherweise werden Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet. Dieses Druckgussverfahren eignet sich besonders für die Serien- und Massenfertigung von Bauteilen, da im Gegensatz zum Sandguss dauerhafte Metallformen verwendet werden, die nach dem Gießen nicht zerstört werden müssen. Es ist möglich, große und komplexe Bauteile mit geringen Wandstärken herzustellen.
Formen
Die Druckgussformen aus hochwertigen, hitzebeständigen Stahlsorten bestehen aus zwei Hälften, die einen Hohlraum bilden, in den die flüssige Schmelze während des Gießvorgangs gepresst wird. Die Hälften befinden sich auf einer festen und einer beweglichen Maschinenplatte. Beim Druckgussverfahren mit hoher Integrität wird ein Hochdruckgussverfahren auf die Formhälften angewendet, weshalb die Form mit Verriegelungen ausgestattet ist. Zusätzlich werden bestimmte Teile der Form gekühlt und/oder erhitzt, damit das Gussteil wie gewünscht erstarrt. Die Herstellung der Formen ist sehr kosten- und zeitintensiv, jedoch können mit nur einer davon mehrere zehntausend bis über eine Million Gussteile hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil der wiederverwendbaren Gießformen ist, dass die Schmelze schnell abkühlt.
Funktionalität und Verfahren
Beim Druckguss gibt es zwei unterschiedliche Verfahren zur Herstellung von Bauteilen: Warmkammer- und Kaltkammer-Druckgussverfahren. Bei beiden Herstellungsverfahren wird die Form vor dem Gießvorgang mit einem Trennmittel besprüht, um ein leichtes Entformen des später gegossenen Teils zu gewährleisten. Allerdings wird die Schmelze nicht direkt in den Formhohlraum gegossen, sondern zunächst in die Gießkammer der Druckgießmaschine eingefüllt. Von dort wird die Legierung durch einen Kolben (den sogenannten Gießsatz) durch einen oder mehrere Kanäle in die Form gepresst. Der Unterschied zwischen den beiden Verfahren liegt im nachfolgend beschriebenen Aufbau der Gießkammer.
Charakteristisch für Warmkammer-Druckgießmaschinen ist, dass die Gießkammer ständig mit der flüssigen Legierung in Kontakt steht. Die Schmelze gelangt durch ein Ventil in die Gießkammer, wo sie vom Kolben mit hoher Geschwindigkeit in die geschlossene Druckgussform gepresst wird. Dieses Verfahren wird für Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt wie Zink, Blei oder Zinn verwendet.
Kaltkammer-Druckgießmaschinen sind so konstruiert, dass sich das Gießset außerhalb der Schmelze befindet. Zur Herstellung eines Bauteils wird die Legierung in die Gießkammer eingefüllt und durch Kanäle in die Druckgussform gepresst. Dieses Verfahren eignet sich für Materialien mit einem höheren Schmelzpunkt. Dazu gehören beispielsweise Aluminium und Kupfer.
Nachdem bei beiden Verfahren die Legierung in die Form gepresst wurde, erstarrt das Bauteil unter dem starken Druck, woraufhin die Verschlüsse der Form geöffnet werden können. Das Teil mit Anschnitt wird durch automatisch betätigte Auswerferstifte aus dem Werkzeug entnommen und kann bei Bedarf weiterverarbeitet werden. Vereinfacht gesagt lässt sich der Gießvorgang in folgende Schritte unterteilen und findet in der Praxis in Hundertstelsekunden – oder sogar nur Tausendstelsekunden – statt:
Der Kaltkammer-Druckguss ist das beliebteste Verfahren in der Massenproduktion von Leichtmetallguss.