Gussproduktion - Ningbo Hexin, Zhejiang, Schwerpunkt Niederdruckguss, Schwerkraftguss, Druckgussformenbau, Aluminiumgie?erei

Was versteht man unter Druckguss (Druckguss, Kokillenguss, Niederdruckguss) und Druckformherstellung?

Druckgie?enDie Metallflüssigkeit wird durch den Druckspritzstempel angetrieben, um den Pr?zisionshohlraum mit einer hohen Geschwindigkeit zu füllen, mit einer inneren Anschnittgeschwindigkeit von 50~100m/s und einem spezifischen Druck von ≥70MPa, und die Füllzeit betr?gt nur 0,01~0,2 Sekunden, und die dünnwandigen Teile mit hoher Pr?zision werden nach der Erstarrung auf dem Niveau von CT4~6 erhalten; aufgrund der Schwierigkeit, das Gas vollst?ndig aus dem Hohlraum zu entladen, gibt es jedoch diffuse Luftl?cher im Gussstück, was es unm?glich macht, die L?sungsw?rmebehandlung durchzuführen, und die Dehnungsrate von δ＜5%.

NiederdruckgussTrockene Druckluft (0,02~0,08MPa) wirkt auf die Flüssigkeitsoberfl?che des versiegelten Tiegels und treibt die Metallflüssigkeit an, um die Form von unten nach oben entlang des Gie?systems durch das aufsteigende Flüssigkeitsrohr zu füllen, und die Füllgeschwindigkeit kann auf 0,05~0,5m/s gesteuert werden; der Kristallisationsprozess wendet den Druckkonservierungsdruck (0,1~0,3MPa) an, um die Schrumpfung zu erzwingen, und erh?lt das Gussteil mit dichter Organisation und ohne Faltungsporosit?t, das bei T6 w?rmebehandelt werden kann, und die Zugfestigkeit ≥300MPa, Dehnung δ bis zu 7%~12%. Zugfestigkeit ≥300MPa, Dehnung δ bis zu 7%~12%.

SchwerkraftgussDie Metallflüssigkeit stützt sich nur auf die potenzielle Gravitationsenergie, die von der Gie?pfanne erzeugt wird, um die Metallform oder die Harzsandform zu füllen, und das Flie?muster wird durch die geometrischen Parameter des Gie?systems bestimmt; es wird eine sequentielle Erstarrung und Schrumpfung durch das Setzen von Speisern erreicht, und die Tendenz der Schrumpfung und des L?sens von dickwandigen Teilen ist gering, und das Gussteil kann die Klasse Ⅰ Luftdichtheit erreichen (keine Leckage bei einem Nachdruck von 0,02MPa für 30 Sekunden), aber die Ma?toleranzen sind in der Regel nur CT7~10, und die Bearbeitungsm?glichkeiten sind gro?.

Herstellungsverfahren für Aluminiumgussteile

He Xin Moulding verfügt gleichzeitig überHochdruckguss, Niederdruckguss, SchwerkraftgussDie drei g?ngigen Verfahren zum Gie?en von Aluminiumlegierungen decken einen Bereich ab, der von kleinen Pr?zisionsteilen mit einem Gewicht von einigen Dutzend Gramm bis hin zu mittelgro?en und gro?en Bauteilen mit einem Gewicht von mehreren Dutzend Kilogramm reicht. Die drei Verfahren weisen wesentliche Unterschiede hinsichtlich des Füllverhaltens, der metallurgischen Qualit?t, der Ma?genauigkeit und der Anwendungsbereiche auf – die Wahl des geeigneten Gussverfahrens ist entscheidend für dieInnere Dichte, mechanische Eigenschaften, Bearbeitungszugabe und Gesamtkosten. Im Folgenden werden anhand der drei Aspekte ?Funktionsprinzip“, ?Schlüsselparameter“ und ?Anwendungsgrenzen“ technische Anhaltspunkte für die Auswahl geeigneter Anlagen gegeben.

Auswahlkriterien:Beim Hochdruckguss stehen Effizienz und Pr?zision bei dünnwandigen Bauteilen im Vordergrund, beim Niederdruckguss sind eine dichte Kristallstruktur und die Eignung für die W?rmebehandlung entscheidend, w?hrend beim Schwerkraftguss niedrige Kosten und Flexibilit?t bei kleinen Losgr??en im Vordergrund stehen. Es gibt kein "optimales Verfahren", sondern nur das Verfahren, das den Produktanforderungen am besten entspricht.

Vergleich dreier Gussverfahren

Druckgie?en (HPDC)

Füllgeschwindigkeit50–100 m/s

Füllzeit0,01–0,2 s

Druckverh?ltnis≥70 MPa

Toleranzen bei den AbmessungenCT-Stufen 4–6

Dehnungsrate δ< 5%

W?rmebehandlung (z. B. von Metall)Nicht l?slich

Die Metallschmelze füllt unter dem Antrieb des Einspritzstempels mit hoher Geschwindigkeit die Pr?zisionsformkammern, und nach dem Erstarren entstehen hochpr?zise dünnwandige Bauteile. Da sich die Gase aus den Formkammern jedoch nur schwer vollst?ndig entfernen lassen, weisen die Gussteile in der Regel diffuse Poren auf, k?nnen keiner L?sungsglühbehandlung unterzogen werden und weisen eine geringe Dehnbarkeit auf. Dieses Verfahren eignet sich für Teile, die in gro?en Stückzahlen hergestellt werden, dünnwandig und komplex geformt sind und keine extremen Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften stellen.

Niederdruckguss (LPC)

Füllgeschwindigkeit0,05 bis 0,5 m/s

Ladedruck0,02 bis 0,08 MPa

Haltedruck0,1 bis 0,3 MPa

Zugfestigkeit≥ 300 MPa

Dehnungsrate δ7%~12%

W?rmebehandlung (z. B. von Metall)T6-Behandlung m?glich

Trockene Druckluft treibt den Gussfluss der Metallschmelze von unten nach oben in laminarer Str?mung an. Der Füllvorgang verl?uft gleichm??ig und kontrollierbar, ohne dass Gasporen durch Einwirbelung entstehen. In der Druckhaltephase erfolgt eine erzwungene Nachschrumpfung, wodurch hochwertige Gussteile mit dichter Struktur und Eignung für die W?rmebehandlung erzielt werden. Geeignet für Sicherheits- und Strukturbauteile, an die hohe Anforderungen hinsichtlich Dichtheit, Festigkeit und Dehnbarkeit gestellt werden.

Schwerkraftguss (GDC)

LadeenergiePotenzielle Energie der Schwerkraft

Gussform TypMetallform / Kunstharzsandform

Toleranzen bei den AbmessungenCT-Stufen 7–10

luftdichtStufe I

Verfahren zur SchrumpfausgleichungSequentielle Erstarrung im Angusskanal

Form Kosten低

Die Metallschmelze füllt den Formhohlraum ausschlie?lich durch die Schwerkraftenergie, die beim Kippen der Gie?pfanne entsteht; das Flie?verhalten beim Gie?en wird durch die geometrischen Parameter des Gie?systems bestimmt. Durch den Anguss erfolgt eine sequenzielle Erstarrung und Schrumpfausgleich, wodurch dickwandige Bereiche weniger anf?llig für Schrumpfporen sind und eine hervorragende Dichtheit gew?hrleistet wird. Dieses Verfahren eignet sich für Gussteile in kleinen Stückzahlen, mit gro?en Wandst?rkenunterschieden oder hohen Anforderungen an das ?u?ere Erscheinungsbild.

Umfassender Vergleich der Prozessparameter

Vergleichsma?stab	Druckgie?en (HPDC)	Niederdruckguss (LPC)	Schwerkraftguss (GDC)
Mechanismus der Füllung	Hochgeschwindigkeits-Turbulenzabfüllung	Laminarstr?mungs-Bodenbefüllung	Schwerkraft-Einfüllung oben/unten
Typische Wanddicke	1–6 mm	3–15 mm	4–30 mm
Innere Poren	Diffuse Poren, unvermeidbar	Nicht einziehende Poren	gering, beherrschbar
W?rmebehandelbarkeit	Nicht zul?ssig: T6 (Porenbildung)	T6/T7 m?glich	T6/T7 m?glich
Ma?haltigkeit	CT4–6 (maximal)	CT5–7	CT7–10
Oberfl?chenrauhigkeit	Ra 3,2–6,3 μm	Ra 6,3–12,5 μm	Ra 12,5–25 μm
Zugfestigkeit (A356-T6)	— (Nicht w?rmebehandelbar)	≥ 300 MPa	≥ 280 MPa
Dehnung (A356-T6)	-	7%~12%	5%~8%
Lebensdauer der Form	80.000 bis 150.000 Formzyklen	30.000 bis 50.000 Formzyklen	20.000 bis 100.000 Formzyklen
Kosten pro Form	高	Mitte	niedrig bis mittel
wirtschaftliches Los	≥ 5.000 Stück/Jahr	≥ 1.000 Stück/Jahr	≥ 100 Stück/Jahr
typische Anwendung	Dünnwandige Geh?use, Steckverbinder	Radnaben, Zylinderk?pfe, Strukturteile	Verteiler, Pumpengeh?use, dickwandige Bauteile

Der gesamte Gussprozess

Unabh?ngig davon, welches Gussverfahren gew?hlt wird, folgt die Gussproduktion bei Hexin stets den folgenden standardisierten Abl?ufen, wodurch eine lückenlose Qualit?tskontrolle von der Formkonstruktion bis zur Auslieferung des Endprodukts gew?hrleistet wird:

Entwurf und Herstellung von Gussformen

Anhand der Produktzeichnungen werden 3D-Modellierungen und CAE-Flie?analysen durchgeführt, das Angusssystem und die Entlüftungsanordnung optimiert, hochpr?zise Gussformen gefertigt und die Validierung durch Testgüsse abgeschlossen.

Schmelzen und Gie?en

Die Aluminiumlegierungsbl?cke werden entsprechend der Legierungsbezeichnung in den richtigen Mischungsverh?ltnissen zugegeben, in einem Elektroofen geschmolzen, wobei die Temperatur der Aluminiumschmelze streng kontrolliert wird (±5 °C), und nach der Entgasung und Raffination gem?? den Prozessparametern gegossen oder im Druckgussverfahren verarbeitet.

Nachbearbeitung und Reinigung

Nach dem Abkühlen der Gussteile werden Anguss, Speiser und Grate entfernt; anschlie?end erfolgt eine Sand- oder Kugelstrahlbehandlung, um die Oxidschicht von der Oberfl?che zu beseitigen und eine saubere Grundlage für die anschlie?ende CNC-Bearbeitung oder Oberfl?chenbehandlung zu schaffen.

Qualit?tskontrolle

Es werden Sichtprüfungen, Ma?kontrollen, R?ntgenprüfungen (bei sicherheitsrelevanten Bauteilen), Dichtheitsprüfungen sowie Stichprobenprüfungen der mechanischen Eigenschaften durchgeführt; die konformen Produkte werden anschlie?end zur CNC-Bearbeitung oder zur Verpackung und zum Versand weitergeleitet.

Produktionskapazit?t von Hexin Casting

Niederdruckguss-Produktionslinie

Mit zwei Niederdruckgussanlagen k?nnen Aluminiumgussteile mit einem Stückgewicht von 0,5 bis 25 kg hergestellt werden. Die j?hrliche Produktionskapazit?t deckt den Bedarf für mittlere bis gro?e Auftragsmengen ab und umfasst Werkstoffsorten wie A356, ZL101 und ZL104.

Produktionslinie für Schwerkraftguss

Ausgestattet mit 2 Schr?gschwerkraftgussanlagen und 6 Sandkernmaschinen k?nnen hier Gussteile mit komplexen Innenstrukturen hergestellt werden. Es werden sowohl Metallformen als auch Harzsandformen unterstützt, wodurch sich die Anlage flexibel an die Anforderungen von Kleinserien und Prototypenfertigung anpassen l?sst.

Eigene Herstellung von Formen

CNC-Bearbeitungszentren + EDM-Funkenerosionsmaschinen zur Eigenfertigung von Gussformen; Entwicklungszeit für Formen: 15 bis 25 Tage; erm?glicht schnelle Reparaturen an Formen und Konstruktions?nderungen und senkt die Kommunikationskosten bei der Vergabe von Auftr?gen an externe Partner.

Qualit?tskontrolle über den gesamten Prozess hinweg

Von der spektralen Untersuchung der bei Anlieferung eingehenden Aluminiumbarren über die Temperaturmessungen w?hrend des Schmelzvorgangs und die R?ntgenprüfung der Gussteile bis hin zur vollumf?nglichen 3D-Messung der Fertigteile sind die Daten der Schlüsselprozesse rückverfolgbar und erfüllen die Anforderungen des Qualit?tsmanagementsystems der Automobilzulieferindustrie.

Produktionsst?tte für Aluminiumguss – Eine Niederdruckgussmaschine gie?t gerade flüssiges Aluminium ein; durch Druckhaltung und Schrumpfausgleich werden dichte Gussteile hergestellt.

In der Niederdruckgussanlage von Hexin wird die Form von unten nach oben mit einer laminaren Str?mung mit flüssigem Aluminium gefüllt, wodurch eine dichte, porenfreie Struktur entsteht.

H?ufige technische Fragen zur Auswahl des Gussverfahrens

F: Wie entscheidet man sich zwischen Hochdruck- und Niederdruckguss? Was ist günstiger?

Was die Stückkosten angeht, ist der Hochdruckguss bei gro?en Stückzahlen (Jahresbedarf ≥ 5.000 Stück) am vorteilhaftesten, da die Stückkosten nach Abschreibung der Form am niedrigsten sind; die Kosten für Niederdruckgussformen liegen im mittleren Bereich und eignen sich für einen Jahresbedarf von 1.000 bis 5.000 Stück; Die Kosten für Schwerkraftgussformen sind am niedrigsten und eignen sich für Kleinserien mit einem Jahresbedarf von 100 bis 1.000 Stück. Die Kosten sind jedoch nicht der einzige zu berücksichtigende Faktor – wenn Teile eine T6-W?rmebehandlung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erfordern oder es sich um Sicherheitsbauteile mit hohen Anforderungen an die Dichtheit handelt, kommen nur Niederdruckguss oder Schwerkraftguss in Frage, da der Hochdruckguss aufgrund innerer Poren diese Anforderungen nicht erfüllen kann.

F: Warum weisen Gussteile aus dem Niederdruckgussverfahren eine h?here Festigkeit auf als solche aus dem Hochdruckgussverfahren?

Der entscheidende Unterschied liegt in zwei Punkten: ① Beim Niederdruckguss erfolgt die Formfüllung durch laminare Str?mung, wobei die Aluminiumschmelze gleichm??ig von unten nach oben einflie?t, ohne Gase mitzurei?en, sodass im Inneren des Gussteils keine Poren entstehen; ② Durch den Druckhalte- und Schrumpfausgleichsmechanismus beim Niederdruckguss wird das Gussteil w?hrend des Erstarrungsprozesses kontinuierlich mit Aluminiumschmelze versorgt, wodurch Schrumpfporen vermieden werden. Im Gegensatz dazu führt die schnelle turbulente Befüllung beim Hochdruck-Druckguss dazu, dass Gase aus der Form in die Aluminiumschmelze eingezogen werden und diffuse Poren bilden, die durch eine T6-W?rmebehandlung nicht verfestigt werden k?nnen. Daher erreicht die Zugfestigkeit bei gleichem Werkstoff (z. B. A356) nach dem Niederdruckguss und einer T6-Behandlung ≥ 300 MPa, w?hrend sie bei Hochdruckgussteilen in der Regel nur 180 bis 220 MPa betr?gt.

F: Die Gussteile aus dem Schwerkraftguss weisen eine raue Oberfl?che auf. K?nnen sie direkt als Sichtteile verwendet werden?

Die Oberfl?chenrauheit beim Schwerkraftguss (insbesondere beim Sandguss) liegt in der Regel bei Ra 12,5 bis 25 μm, was für den direkten Einsatz als Sichtteil nicht ideal ist. Dies l?sst sich jedoch auf folgende Weise verbessern: ① Durch den Einsatz von Metallformen (Metallgussformen) anstelle von Sandformen l?sst sich die Oberfl?chenrauheit auf Ra 6,3 bis 12,5 μm verbessern; ② Durch Sandstrahlen oder Kugelstrahlen nach dem Gie?en l?sst sich eine gleichm??ige, matte Oberfl?che erzielen; ③ Wenn ein hochgl?nzendes Erscheinungsbild gewünscht ist, k?nnen die Gussteile nach der CNC-Bearbeitung poliert, eloxiert oder galvanisiert werden. Bei extrem hohen Anforderungen an das Erscheinungsbild, bei denen eine Nachbearbeitung nicht in Frage kommt, empfiehlt es sich, eine Niederdruckgussl?sung in Betracht zu ziehen.

F: Kann Hexin sowohl Gussteile herstellen als auch die anschlie?ende CNC-Bearbeitung durchführen?

Ja. Die Gie?erei von He Xin befindet sich direkt neben der CNC-Bearbeitungshalle und verfügt über integrierte Fertigungskapazit?ten für den gesamten Prozess – von der Werkzeugkonstruktion über die Gussfertigung, die W?rmebehandlung, die CNC-Pr?zisionsbearbeitung und die Oberfl?chenbehandlung bis hin zur Produktverpackung. Der Kunde muss lediglich die Zeichnungen des Endprodukts bereitstellen und muss nicht selbst zwischen zwei Lieferanten – einem für den Guss und einem für die Bearbeitung – koordinieren, wodurch Kommunikationskosten und Lieferrisiken reduziert werden. Im Bereich der CNC-Bearbeitung kann eine Genauigkeit der kritischen Passfl?chen von IT7 (±0,015 mm) gew?hrleistet werden.

Sie sind sich nicht sicher, welches Gussverfahren für Ihr Produkt geeignet ist?

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