Aluminium-Druckgussteile für Automobilkomponenten

Aluminium-Druckgussteile sind eine weit verbreitete Leichtbautechnologie in der Herstellung von Automobilkomponenten. Insbesondere im Zeitalter der New Energy Vehicles (NEV) ermöglicht das integrale Druckgießen die Formung komplexer Strukturteile, was das Fahrzeuggewicht erheblich reduziert, die Effizienz steigert und Schweißvorgänge reduziert. Das Druckgussverfahren nutzt hauptsächlich hohen Druck, um geschmolzenes Aluminium in eine Form zu injizieren, wodurch die Herstellung von hochpräzisen Gussteilen mit komplexen Formen ermöglicht wird.
 

Hauptschritte des Herstellungsprozesses

Der Aluminium-Druckgussprozess kann in eine Vorbereitungsphase, eine Formgebungsphase und eine Nachbearbeitungsphase unterteilt werden, wie folgt (basierend auf dem Standard-Warmkammer- oder Kaltkammer-Druckgussmaschinenprozess):

1. Legierungsschmelzen: Auswahl einer für Automobilkomponenten geeigneten Aluminiumlegierung (wie ADC12 oder A380), die in einem Ofen auf etwa 650-700 °C erhitzt wird, um sie zu schmelzen. Es ist notwendig, Verunreinigungen und Gasgehalt zu kontrollieren, um die Reinheit der Schmelze zu gewährleisten.
2. Formvorbereitung: Die Form besteht normalerweise aus H13-Stahl, wird zuerst auf 150-250 °C vorgewärmt und mit einem Trennmittel beschichtet. Große integrale Druckgussformen für Automobile erfordern eine hochpräzise Bearbeitung, um sich an komplexe geometrische Formen anzupassen.
3. Schmelze gießen und einspritzen: Die Schmelze wird in die Einspritzkammer (Kaltkammermaschine) gegossen oder direkt aus dem Tiegel eingespritzt (Warmkammermaschine) und dann mit hoher Geschwindigkeit (30-60 m/s) und hohem Druck (50-150 MPa) in den Formhohlraum eingespritzt. Vakuumunterstützung kann Porenfehler reduzieren.
4. Abkühlen und Verfestigen: Die Schmelze in der Form kühlt innerhalb von Sekunden bis zu einigen zehn Sekunden ab und verfestigt sich, wodurch das Gussteil entsteht. Die Abkühlzeit hängt von der Wandstärke und der Formkonstruktion ab und wird normalerweise auf 80-90 Sekunden/Stück gesteuert, um eine effiziente Produktion zu erreichen.
5. Entformen und Entnehmen: Die Form wird geöffnet und das Gussteil wird mit Auswerferstiften oder Robotern entnommen. Es ist notwendig, Oberflächenschäden zu vermeiden.
6. Entgraten und Reinigen: Entfernen von Angusskanälen, Graten und Überläufen, Reinigen der Oberfläche mit einem Vibrationssieb oder Sandstrahlen.
7. Wärmebehandlung: Durchführung einer T6-Wärmebehandlung (Lösungsglühen + Auslagern), um die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, geeignet für Automobilchassis- oder Karosserieteile.
8. Mechanische Bearbeitung und Oberflächenbehandlung: CNC-Bearbeitung von Präzisionsbohrungen, Sprühbeschichtung oder Anodisieren zum Rostschutz. Endgültige Prüfung von Abmessungen, Festigkeit und Fehlern.