Beim Aluminiumdruckguss handelt es sich um ein Druckgussverfahren, bei dem flüssiges oder teigiges Aluminium unter hohem Druck in eine vorgefertigte, vorgewärmte Stahlform gepresst wird. Bei der Form (auch Werkzeug) handelt sich dabei um eine Dauerform, die das exakte Negativ des Abgusses plus einem errechneten Schwindmaß des gewünschten Aluminiumwerkstückes abbildet.

Beim Einpressen verdrängt das Aluminium die in der Form befindliche Luft. Während des Erstarrens wird der Druck gehalten. Um die Form nach dem Erstarrungsprozess öffnen und das Werkstück entnehmen zu können, besteht sie aus zumindest zwei Hälften und gegebenenfalls mehreren Schiebern. Die Produktion von Aluminiumdruckguss-Teilen ist ausschließlich mittels Kaltkammer-Druckgießmaschinen möglich.

Grundsätzlicher Ablauf des Gießvorganges:

• Vorwärmen der Form
• Einpressen des flüssigen oder teigigen Aluminiums in die Stahlform unter hohem Druck.
• Infolge des hydrodynamischen Drucks füllt das Aluminium die gesamte Form bis ins letzte Detail aus.
• Halten des Drucks bis zur vollständigen Erstarrung des Werkstücks.
• Öffnen der Form und Entnahme.

Aufbau einer Anlage für den Aluminium-Druckguss

Strömungsvorgänge

Phase 1:

Der Gießvorgang beginnt beim Aluminiumdruckguss immer mit dem langsamen Vorlaufen des Kolbens. Ziel ist es, das gesamte flüssige Metall in die Gießform zu pressen. Ein Herausschleudern aus der Presskammeröffnung ist zu vermeiden. Sobald der Anschnitt erreicht, die Presskammer vollständig gefüllt und sämtlicher Luft verdrängt ist, folgt der nächste Schritt.

Phase 2:

Das noch flüssige oder teigige Aluminium gelangt in den Lauf. Dieser hat entweder den gleichen Querschnitt wie der Anschnitt oder verjüngt sich nach oben.

Beim weiteren Vorfahren des Geißkolbens, wird die leere Kavität vollständig mit flüssigem Aluminium gefüllt.

Phase 3:

Es erfolgt das schlagartige Aufbringen eines definierten statischen Nachdrucks, welcher größer als der in Phase 1 auferlegte Strömungsdruck ist. Der Nachdruck hat die Aufgabe, das Metall bis zu seiner vollständigen Erstarrung maximal zu verdichten. Außerdem sorgt er dafür, dass sich die gesamte Form bis ins kleinste Detail ausfüllt.

Zur Veranschaulichung: Der Durchlauf von Phase 1 bis Phase 3 dauert in der Praxis hundertstel - oft nur tausendstel - Sekunden.

Die optimale Form

Grundvoraussetzung für die Produktion hochwertiger Aluminiumdruckguss-Teile ist die gussgerechte Konstruktion der Form. Nur optimale Teilungen, intelligent konstruierte Schieber, die richtige Bemessung des Anguss-Systems, eine gute Entlüftung und letztendlich die ordnungsgemäße Einstellung der Maschine ermöglichen ein perfektes Ergebnis. Zudem sind beim Aluminiumdruckguss die Temperaturverhältnisse in der Stahlform extrem wichtig. Es muss sicher gestellt sein, dass sich die Form vollständig füllen kann, ohne dass das Material bereits während des Einfüllvorgangs zu erstarren beginnt. Andererseits muss die Einfüllzeit so lange bemessen sein, dass die Einfülldämpfe genügend Zeit haben, vollständig durch die Entlüftungskanäle zu entweichen.