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10 Tipps zur Herstellbarkeit (DFM) von Druckguss-Teilen

1. Reduzierung des Gewichts der Teile

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Das Ziel dieser Maßnahme ist, das Materialvolumen zu reduzieren, um Kosten und Gewicht im Druckguss zu sparen. Je mehr Metall das Teil enthält, desto mehr Zeit wird für die Füllung des Hohlraums und die Kühlung des Metalls vor dem Auswurf benötigt. Wir können im Entwurf ungefüllte Taschen einplanen, um das Teil im Querschnitt dünner zu gestalten; und, wenn notwendig, werden zur Stärkung Stege angelegt. Die geplanten Stellen für ungefüllte Taschen sollten sorgfältig ausgewählt werden, weil sie gelegentlich zu ungleichmäßiger Schrumpfung führen, die sich auf die Präzision des Teils auswirken könnte.

2. Das Hinzufügen von Rippen zu Druckgussteilen

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Beim Entwurf können bei dünnen Wänden Verbindungsrippen hinzugefügt werden, um die Festigkeit des Teils zu erhöhen. Dabei sollten die Rippen insbesondere an geeigneten Stellen für Auswurf -Stifte und zur Unterstützung des Materialflusses gesetzt werden. Nach Möglichkeit sollten die Rippen über möglichst viele Abrundungen und Halbrundungen verfügen, um scharfe Kanten und abrupte Brüche an den Verbindungsstellen zu vermeiden.

3. Die Schrumpfung der Druckguss-Teile

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Alle Metalle schrumpfen bei der Abkühlung von der Gusstemperatur auf die Raumtemperatur. Die theoretische Schrumpfung beträgt ungefähr 0,6% und diese ist immer zum nominalen Zentrum orientiert, wie im Bild rechts zu sehen. Durch die Schrumpfung wird der Auswurf des Gussteils aus der Werkzeughöhle ermöglicht, bei hineinragenden Werkzeugabschnitten wird das Teil jedoch blockiert. Beim Entwerfen kann eine Neigung eingeplant werden, die die Schrumpfung reduziert.

4. Formschräge

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Die Formschräge ist die kleine Abschrägung auf der Hohlraum -Seite, die einen besseren Auswurf des Gussteils ermöglicht. Eine geneigte Oberfläche ist gewöhnlich hoch poliert. Die äußere Spalte erweitert sich bei einem Winkel von 1 Grad um 0,017 mm pro 1 mm. Wenn keine Formschräge vorgesehen ist, können wir Ihnen hier unterstützen was Notwendich ist einzubringen.

5. Einheitliche Verbindungsstellen beim Druckguss

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Die Verbindungsstellen sollten einheitlich gestaltet werden, damit ein schneller Metallfluss durch die Form gewährleistet ist. Ansonsten würde eine abrupte Änderung der Wandstärke Unregelmäßigkeiten beim Gießmetall hervorrufen und diese könnte zu Porosität führen. Zudem führt das Gießen mit großen Unterschieden bei den Verbindungsstellen zu unregelmäßiger Schrumpfung.

6. Radien und Abrundungen

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Beim Entwerfen sollten scharfe Kanten und abrupte Wechsel bei den Verbindungsstellen vermieden werden. Zudem sollten nach Möglichkeit innere Ecken abgerundet werden und äußere Ecken verrundet werden. Wenn scharfe innere Kanten vermieden werden, so gibt dies den Teilen zusätzliche Festigkeit und verbessert das Füllen. Radien und Abrundungen können bereits in winziger Größe von 0,127 mm zur Verbesserung der Komponenten dienen.

7. Oberflächenbeschaffenheit von Druckguss-Teilen

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Die Oberflächenbeschaffenheit der Komponenten ist abhängig von der Beschaffenheit des jeweiligen Werkzeugs. Eine hochpolierte Werkzeugoberfläche führt zu guter Oberflächenbeschaffenheit der Druckguss-Komponenten. Im Allgemeinen liegt die Rauheit der Oberflächen der Druckguss-Teile bei 1.6 µm. Durch den Druckguss können auf sehr einfache Weise sowohl matte Oberflächen als auch hervorstehende Logos und Markenzeichen gestaltet werden.

8. Trennlinie und Auswurfstifte  für den Druckguss

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Die Trennlinie verläuft an der Ebene, an der die beiden Hälften der Form zusammentreffen. Die Planung jedes Gussteils muss sorgfältig durchdacht werden, weil das Gelingen (oder der Misserfolg) des Druckgusses von der Konstruktion der Oberflächentrennung abhängt. Im Allgemeinen sollte die Trennlinie so gerade und eben wie möglich angelegt werden.

Die Auswurfstifte sind die Metallstäbe, die zur Entfernung des Druckguss-Teiles vom Werkzeug verwendet werden. Bei einem guten Werkzeugbau werden die “sichtbaren” Marken auf ein Minimum reduziert. Die Entwickler können passende Stellen für Auswurfstifte angeben.

9. Merkmale zur Identifizierung auf den Druckguss-Teilen

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Beim Entwurf sollte angezeigt werden, an welchen Stellen Identifizierungsmerkmale (Logos, Teilenummern etc.) eingeplant werden können. Im Allgemeinen ist es die Aufgabe des Druckguss-Herstellers, das Logo oder die Teilenummer anzubringen. In der Regel übernimmt er auch die Kennzeichnung mittels einer Kavitätennummer und des Datums, die für das Tracking der Teile nützlich sind. Es ist einfacher, diese Markierungen durch Heben auf dem Werkzeug anzubringen als durch Einsenken.

10. Schieber in Druckguss-Teilen

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Beim Entwurf sollten Löcher und Hinterschnitte, die sich parallel zur Trennlinie befinden, vermieden werden. Für solche Löcher und Hinterschnitte wird der sogenannte "Schieber" ("Slider") als Seiteneinlage verwendet. Der Kostenaufwand für Schieber ist hoch. Deswegen sollten die Entwickler und der Druckgusshersteller zusammenarbeiten, um die Entwürfe für den Druckguss zu vereinfachen und die Verwendung von Schiebern zu vermeiden.

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11. Kombination von Funktionen von Druckguss-Teilen

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Die Entwickler können mehrere Funktionen in einem Gussteil vereinigen und damit Transport, Lagerung und Montageaufwand verringern. 

 

12. Variationen bei Druckguss-Teilen

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Sollen einander ähnlich Teile produziert werden (dies gilt insbesondere für kleine Teile mit niedriger Stückzahl), so sollten die Entwickler

  • Nacharbeit/Nachbehandlung oder
  • "Mehrfach-Einsätze" (für die Änderung des Hohlraums) in Erwägung ziehen,

um durch Mehrfachverwendung von Druckgusswerkzeugen Werkzeugkosten zu sparen.