Druckguss

Druckguss ist ein Gießverfahren, bei dem flüssiges Metall unter hohem Druck in ein präzises Metallwerkzeug (Druckgussform) gepresst wird und dort erstarrt. Das Werkzeug wird dabei mit hoher Kraft geschlossen gehalten, sodass sich auch auch komplexe Geometrien reproduzierbar herstellen lassen – häufig mit kurzen Zykluszeiten.

Typische Stärken des Druckgusses sind die gute Serienfähigkeit (effiziente Fertigung ab mittleren bis hohen Stückzahlen), eine oft hohe Maßhaltigkeit und Wiederholgenauigkeit sowie Oberflächen, die je nach Anforderung direkt nutzbar sind oder sich durch Nachbearbeitung/Beschichtung weiter verbessern lassen. Druckguss ist dabei kein "Material", sondern ein Verfahren: Gefertigt wird je nach Anwendung z. B. aus Aluminium-, Zink- oder Magnesiumlegierungen.

Im Vergleich dazu wird beim Kokillenguss meist mit geringem bzw. ohne hohen Einspritzdruck in eine metallische Dauerform gegossen und unterscheidet sich somit in Füllmechanik und Erstarrungsbedingungen. Dadurch können sich Eigenschaften (z. B. Porosität, Oberflächenbild) je nach Bauteil anders ausprägen.

Feinguss ist häufig mit längeren Durchlaufzeiten verbunden und kann je nach Bauteil höhere Stückkosten verursachen; er wird aber auch in Serien eingesetzt.

Allgemein gilt: "Guss" ist der Oberbegriff für Verfahren, bei denen Metall in eine Form gefüllt und erstarrt. "Druckguss" ist eine spezielle Gussvariante, bei der die Formfüllung durch hohen Einspritzdruck erfolgt (typisch mit metallischer Dauerform und hoher Serienfähigkeit).

Beim Druckguss (am Beispiel des Kaltkammerdruckguss) wird flüssiges Metall in ein geschlossenes Werkzeug gepresst, dort gezielt erstarrt und anschließend als Rohteil entnommen. Der typische Prozess lässt sich in vier Schritte gliedern:

Im klassischen Hochdruck-Druckguss unterscheidet man vor allem Warmkammer- und Kaltkammerdruckguss. Beide folgen dem gleichen Grundprinzip (Metall unter Druck in ein Werkzeug pressen), unterscheiden sich aber darin, wo sich das flüssige Metall befindet und wie es in die Form gelangt. Das hat direkte Auswirkungen auf Zykluszeit, Werkstoffauswahl, Bauteilgröße und Prozessstabilität.

Warmkammer bedeutet: Das Einspritzsystem ist direkt im flüssigen Metall „eingetaucht“. Das ist ein riesiger Vorteil für die Produktivität, weil das Metall sehr schnell und stabil dosiert werden kann – ohne externes Umfüllen. Damit das zuverlässig funktioniert, muss das flüssige Metall aber kompatibel mit den Bauteilen des Aggregats sein (z. B. Kolben, Gießkammer): Es darf diese Komponenten nicht stark angreifen oder zu schnell verschleißen.

Im Druckguss kommen vor allem NE-Metalle (Nicht-Eisen-Metalle) zum Einsatz. Welche Legierung sinnvoll ist, hängt stark von Bauteilanforderungen wie Gewicht, Festigkeit, Maßhaltigkeit, Oberfläche, Korrosionsverhalten und natürlich von Stückzahl und Kostenlogik ab. Zu den häufigsten Werkstoffen zählen Aluminium, Zink und Magnesium.

Zu den bei uns verfügbaren Materialien gehören aber auch Edelstahl, Messing und Siliziumtombak. Benötigen Sie eine bestimmte Legierung, die hier nicht aufgeführt ist? Kein Problem! In Abstimmung mit Ihnen fertigen wir Ihre Teile mit Ihrem Wunschmaterial.

Zur Veredelung und zum Verschleiß- und Korrosionsschutz bieten wir unter anderem auch folgende Oberflächenbehandlungen an:

Druckguss kann sehr reproduzierbare Ergebnisse liefern – gleichzeitig hängen Maßhaltigkeit, Oberflächenbild und Ausschussquote stark von Bauteildesign, Werkzeugauslegung und stabilen Prozessparametern ab. Besonders relevant sind typische Fehlerbilder, die man früh verstehen und konstruktiv bzw. prozessseitig adressieren sollte:

Je nach Bauteilanforderung wird Qualität typischerweise über eine Kombination aus Sichtprüfung (Oberfläche/Grat/optische Defekte), Maßprüfung (z. B. Messmittel, Lehren, ggf. 3D-Messung) und stichprobenbasierter Prozessüberwachung abgesichert. Für kritische Anwendungen können weiterführende Prüfungen sinnvoll sein (z. B. Dichtheitsprüfungen oder andere zerstörungsfreie Verfahren) – der passende Prüfumfang richtet sich dabei immer nach Funktion, Risiko und Spezifikation des Bauteils.

Nach dem Druckguss sind viele Teile bereits gut nutzbar – je nach Funktions- und Optikanforderung sind jedoch Nachbearbeitung und Oberflächenbehandlung entscheidend. Typische Schritte sind Entgraten/Anguss entfernen (für sichere Handhabung und Montage), Strahlen oder Gleitschleifen (für ein gleichmäßigeres Oberflächenbild) sowie bei Bedarf mechanische Bearbeitung wie Bohren, Reiben oder Gewinde schneiden, um Funktionsflächen und Passungen sicher zu treffen. Für Optik und Schutz kommen außerdem Lackieren bzw. Pulverbeschichten sowie weitere Beschichtungen zum Korrosionsschutz in Frage – insbesondere bei Feuchte, Outdoor-Einsatz oder aggressiven Umgebungen.

• Funktion zuerst (Passung/Dichtfläche/Gewinde): gezielte mechanische Bearbeitung an den relevanten Stellen.
• Optik/Einheitlichkeit: Strahlen oder Gleitschleifen, bei Bedarf danach Lack/Pulver.
• Korrosionskritische Umgebung: Beschichtung/Korrosionsschutz früh mitdenken (Material, Einsatzumgebung, Spezifikation).

Oberflächen wie Beschichtung oder Lackierung können wir bei Bedarf über qualifizierte Partner organisieren.

Damit Druckgussteile prozesssicher herstellbar sind und die Qualität in der Serie stabil bleibt, sollten zentrale Konstruktionsprinzipien früh berücksichtigt werden. In der Praxis beginnt das bei ausreichend Formschrägen, damit das Bauteil sauber entformt werden kann und Werkzeugverschleiß sowie Gratbildung reduziert werden. Ebenso wichtig sind möglichst gleichmäßige Wandstärken: starke Wanddickensprünge erhöhen das Risiko für Porosität und Verzug, deshalb helfen weiche Übergänge und eine Konstruktion, die die Erstarrung nicht „gegen sich arbeitet“. Anstelle scharfer Kanten sollten Radien vorgesehen werden, weil sie Spannungsspitzen reduzieren und den Metallfluss sowie die Erstarrung unterstützen. Für zusätzliche Steifigkeit werden häufig Rippen genutzt – idealerweise so, dass sie stabilisieren, ohne unnötig Material aufzubauen.

Parallel dazu lohnt es sich, Entformung und Trennfuge früh mitzudenken: Bauteilorientierung, Auswerferflächen und Trennlinien beeinflussen nicht nur Optik und Funktion, sondern auch Nacharbeit und Kosten. Hinterschneidungen sollten nach Möglichkeit vermieden werden, weil sie die Werkzeugkonstruktion (z. B. Schieber/Mechaniken) deutlich komplexer machen können. Und schließlich gilt: Funktionsflächen wie Passungen, Dichtflächen oder Gewinde sollten bewusst definiert werden – inklusive der Frage, wo gezielte Nachbearbeitung sinnvoll oder notwendig ist.

Für eine ausführliche Checkliste mit typischen Werten, Beispielen und konkreten Konstruktionshinweisen: Wichtigste Druckguss-Design-Hinweise.