Zinkdruckguss ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Metall geschmolzen und in zweiteilige Stahlformen mit mehreren Hohlräumen eingespritzt wird, die als präzise Nachbildungen der gewünschten Teile dienen. Bei diesem Verfahren werden sowohl Wärme als auch Druck eingesetzt, was zu seiner Vielseitigkeit bei der Herstellung von Teilen aus verschiedenen Metallarten beiträgt.

Die Hersteller kategorisieren die für den Druckguss verwendeten Werkstoffe, wobei Zinkdruckguss aufgrund seiner hohen Festigkeit und Zähigkeit als eines der wichtigsten Verfahren hervorsticht. Diese Beliebtheit erstreckt sich auch auf Branchen wie die Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie die Elektroindustrie, wo Zinkdruckguss bei der Herstellung einer Vielzahl von Komponenten weit verbreitet ist.

Was ist Zinkdruckguss?

Technisch gesehen wird beim Zinkdruckguss eine Zinklegierung geschmolzen und in Druckgussformen eingespritzt. Diese Formen bestehen in der Regel aus zwei Teilen: einem festen Teil, der auf der Druckgussmaschine montiert ist, und einem beweglichen Teil, dem Auswerfer. Zinklegierungen spielen bei diesem Verfahren eine zentrale Rolle, da sie die Herstellung verschiedener Teile bei niedrigen Temperaturen ermöglichen.

Das Verfahren des Zinkdruckgusses

Das Zinkdruckgussverfahren umfasst mehrere Schritte, die je nach Teilegröße und Maschinentyp angepasst werden. Dieses Verfahren, das auch als Warmkammer-Druckguss bezeichnet wird, umfasst in der Regel vier Kernschritte:

1. Vorbereitung der Form: Die Ingenieure beginnen mit der Reinigung der Druckgussformen, um Verunreinigungen zu beseitigen. Es folgt die Schmierung, um ein besseres Auswerfen der Teile zu ermöglichen. Dieser Schritt endet, wenn die Formen von den Herstellern unter hohem Druck eingespannt werden.
2. Einspritzung: Der zweite Schritt des Zyklus ist das Einspritzen der geschmolzenen Zinklegierung. Die Lösung wird dann in die Einspritzkammer der Maschine gegeben, wodurch diese sich erhitzt. Deshalb nennt man das Verfahren auch Warmkammer-Druckguss. Dieser Schritt ist jedoch abgeschlossen, wenn die Ingenieure das geschmolzene Zink unter hohem Druck in die Druckgussformen einspritzen.
3. Kühlung und Auswurf: Im dritten Schritt wird das Zink in den Formen abgekühlt, um es zu formen. Der letzte Schritt ist das Ausstoßen des festen Zinks aus den Formen. Die Abkühlung der Formen und die Sicherstellung der Verfestigung des Zinks vor dem Ausstoßen ist von entscheidender Bedeutung.
4. Beschneiden: Der letzte Schritt des Zyklus ist das Beschneiden, das den Abschluss der Druckgussverfahren. Wie der Name schon sagt, geht es bei diesem Schritt darum, überschüssiges Metall und Defekte zu entfernen, die während des Prozesses aufgetreten sein könnten. Einer der Vorteile von Zink ist seine Fähigkeit, die Wiederverwertbarkeit der beschnittenen Materialien zu fördern.

Anwendungen des Zinkdruckgusses in der Automobilindustrie

Was die industriellen Anwendungen des Zinkdruckgusses betrifft, so ist die Automobilindustrie einer der Hauptabnehmer von Zinklegierungen, da sie hochwertige Produkte herstellt. Dies gewährleistet eine strenge Toleranz für ästhetische Qualitäten und geometrische Formen.

In diesem Verfahren tragen Zinklegierungen zur Beschichtung bei, was erhebliche Vorteile mit sich bringt, u. a. eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Zink. Im Vergleich zum Aluminiumdruckguss weist Zinkdruckguss eine doppelt so hohe Festigkeit wie Aluminium auf. Außerdem ist es schwerer, hat einen niedrigeren Schmelzpunkt und eine bessere Wärmeleitfähigkeit.

In Anbetracht seiner umfassenden Vorteile ist das Automobilbranche verwendet Zinkdruckguss als Kernverfahren für die Herstellung verschiedener Komponenten, darunter:

• Ästhetik der Innenräume
• Servolenkungssysteme
• Komponenten der Bremse
• Hardware-Gehäuse
• Dichtungsstreifen-Systeme
• Komplexe Netzgehäuse
• Kraftstoffsysteme

Da die Automobilindustrie in hohem Maße von der Druckgusstechniken zur Herstellung der meisten internen und externen Komponenten, Beispiele gibt es viele.

Vorteile der Verwendung von Zinkdruckguss

Die Vorteile des Zinkdruckgusses sind enorm, da mit diesem Verfahren langlebige Endprodukte hergestellt werden können. Die Kraft des ZinksStabilität und Duktilität führen zu äußerst verträglichen Ergebnissen. Hier sind fünf wichtige Vorteile des Zinkdruckgusses:

1. Elektrische Leitfähigkeit: Zinkdruckguss besitzt eine effiziente elektrische und thermische Leitfähigkeit, die normalerweise zwischen 110 und 127 W/m/K liegt. Diese Werte weisen darauf hin, dass es die richtige Wahl für die Herstellung von Metallteilen in mittleren bis großen Serien ist. Nach internationalen Normen liegt die elektrische Leitfähigkeit bei etwa 25%.
2. Kostengünstige Materialien: Ein wesentlicher Vorteil von Zinkdruckguss ist die Wiederverwertbarkeit. Dies macht es zu einem zuverlässigen und kostengünstigen Material für die Herstellung. Druckgussteile aus Zinklegierungen können dünne Wände von nur 0,4 Millimetern bilden, was sie zu einem besseren Druckgussmaterial macht. Da Teile aus Zinklegierungen umweltfreundlich sind und nur wenig Abfall produzieren, sind sie sehr kostengünstig.
3. Kosteneffektiv für kleine Teile: Zink bietet bessere mechanische Eigenschaften als die meisten Metalle und ist daher ideal für die Herstellung kleiner Teile. Hier übertrifft es Aluminium und Magnesium, da es leicht zu montieren ist und somit Zeit und Kosten spart. Weitere Eigenschaften, die es zur bevorzugten Wahl für Kleinteile machen, sind Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit.
4. Längere Lebensdauer der Werkzeuge: Ein wesentlicher Vorteil der Verwendung von Zinkdruckgussformen ist die längere Lebensdauer der Werkzeuge. Es ist haltbarer als Aluminiumdruckgussformen. Der Grund dafür ist, dass es weniger abrasiv ist und einen niedrigeren Schmelzpunkt hat, was die Beschädigung der Form verringern und die Gesamtlebensdauer der Legierung verlängern kann. Infolgedessen sind die Formkosten im Vergleich zu Aluminium und anderen Druckgusswerkstoffen niedriger.
5. Gießen komplexer geometrischer Formen: Ein weiterer Vorteil des Zinkdruckgusses ist seine Stabilität. Zink bietet Dimensionsstabilität und gewährleistet die langfristige Zuverlässigkeit der Teile.
6. Die Verwendung von Kernzinklegierungen wie Zamak 2, ZA8 und AcuZinc5 ermöglicht das Gießen komplexer geometrischer Formen. Einige Legierungen können jedoch sehr hohen Temperaturen (200 °C) standhalten. Zink bietet eine hohe Umweltstabilität, die es für die meisten komplexen Teile geeignet macht.

Schlussfolgerung:

Zinkdruckguss ist ein wichtiges Verfahren in der industriellen Fertigung, insbesondere im Automobilsektor. Seine Fähigkeit, hochwertige Teile mit komplizierten Geometrien und hervorragenden mechanischen Eigenschaften herzustellen, macht es unverzichtbar. Mit seinem breiten Anwendungsspektrum, seinen Vorteilen und seiner Vielseitigkeit treibt der Zinkdruckguss weiterhin Innovation und Effizienz in verschiedenen Branchen voran.

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