Einsteigerleitfaden für die Druckgussgestaltung

Neu im Druckgussprozess? Erfahren Sie hier, wie Sie Designstrategien für optimale Herstellbarkeit effektiv umsetzen können.

Gestaltung für Herstellbarkeit

Die Optimierung Ihres Bauteildesigns, um den Druckgussprozess zu nutzen, ist der Schlüssel, um einen Return on Investment zu sehen. Egal, ob Ihr Projekt am besten für konventionellen Druckguss, Multischieberdruckguss oder injektive Metallbaugruppen geeignet ist, es ist am besten, Ihr Bauteil mit dem Produktionsprozess im Hinterkopf zu entwerfen. Mit anderen Worten, Ingenieure sollten jedes Projekt mit dem Ziel angehen, für optimale Herstellbarkeit zu entwerfen.

Die Gestaltung für die Herstellbarkeit (DFM) ist eine Kernmethodik, die sicherstellt, dass Druckgussteile den Spezifikationen entsprechen und die Notwendigkeit für nachgelagerte Operationen verringert wird. Angesichts der Tatsache, dass diese Operationen oft bis zu 80 % der Kosten für das Bauteil ausmachen können, ist es wichtig, sie in der Entwurfsphase zu minimieren.

DFM ist mehr als nur ein Konzept – es ist eine Möglichkeit, Kosten zu senken und Ineffizienzen zu beseitigen, bevor Ihr Projekt in die Produktion geht. In diesem Blog werden wir Ihnen drei Möglichkeiten zeigen, wie Sie Ihr Druckgussbauteil entwerfen können, um den maximalen ROI zu erzielen.

Gewicht und Wandstärke reduzieren

Beim Druckguss sind zwei der größten Kostentreiber das Material und die Maschinenzeit. Sie können den Bedarf an beidem reduzieren, indem Sie gewichtssparende Taschen hinzufügen und Ihre Wände verdünnen.

Gewicht und Wandstärke in Querschnitten zu reduzieren, mag wie eine offensichtliche Antwort erscheinen. Weniger Gewicht bedeutet weniger Material, und weniger Material bedeutet geringere Materialkosten. Es bedeutet auch eine verkürzte Erstarrungszeit, was bedeutet, dass Sie mehr Schüsse pro Minute erhalten. Einige Unternehmen finden jedoch, dass sie die Leistung zugunsten der Kosten opfern.

Mit der Bauteilleistung im Hinterkopf ist es wichtig, beim Reduzieren von Gewicht und Wandstärke bewusst vorzugehen und gleichzeitig die Bauteilstärke aufrechtzuerhalten. Bei der Gestaltung Ihres Bauteils müssen Sie die mechanischen und physikalischen Anforderungen Ihres Projekts nutzen, um die am besten geeignete Legierung auszuwählen, die mit dünnen Wänden effektiv funktioniert.

Wenn Ihr Bauteil beispielsweise korrosionsbeständig und stabil sein muss, ist dünnwandiges Aluminium eine gute Wahl. Aluminium ist korrosionsbeständig und behält eine hohe dimensionsstabilität und Härte.

Möchten Sie erfahren, welche Legierung am besten für Ihr Projekt geeignet ist? Verwenden Sie unser dynamisches Metallauswahlwerkzeug, um die für Ihre mechanischen und physikalischen Eigenschaften erforderlichen Eigenschaften zu filtern!

Konstante Wandstärke aufrechterhalten

Bei dem Bestreben, die Wandstärke zu reduzieren, ist es vielleicht noch wichtiger, die Gleichmäßigkeit aufrechtzuerhalten. Dies wird einen großen Beitrag dazu leisten, eine konsistent stabile, reproduzierbare Gussform zu gewährleisten, die für die Herstellung optimiert ist.

Variierende Wandstärken können zu Porosität führen, die sowohl aus variierenden Fließdrücken als auch aus nicht einheitlicher Erstarrung resultiert. Bei Dynacast haben unsere Ingenieure viele Tricks, um ein Net-Shape-Bauteil mit Druckguss zu erreichen und dabei eine konsistente Wandstärke aufrechtzuerhalten.

In Abbildung 2 sehen Sie, dass das Bauteil auf der linken Seite mehrere Wände hat, die viel dicker sind als der dünnste Teil des Bauteils. Wenn so gegossen, würde es ein schwächeres, poröses Bauteil ergeben. Stattdessen werden unsere Ingenieure die dickeren Wände aushöhlen, um mehr Gleichmäßigkeit zu erreichen und Rippenelemente in den Kernen hinzuzufügen, um die Bauteilstärke zu garantieren.

Ausschwenkwinkel und Toleranzzonen berücksichtigen

Bei der Gestaltung Ihres Bauteils ist es wichtig, die erreichbaren Ausschwenkwinkel und Toleranzen für die Materialien Ihres Projekts im Auge zu behalten, um Verzögerungen bei Neugestaltungen zu vermeiden. Für Ausschwenkwinkel sind allgemein 0,5° für Zink und 1°-2° für Aluminium erreichbar. Für genaue Toleranzen sind im Allgemeinen zwischen ±0,001" und ±0,002" für Zink möglich, während Aluminium zwischen ±0,002" und ±0,004" halten kann.

Mit erreichbaren Ausschwenkwinkeln und Toleranzen im Hinterkopf sind Sie besser gerüstet, um unnötige Kosten in das Design einzuplanen. Zu oft fordern Unternehmen exakte Toleranzen und minimale Ausschwenkwinkel, wenn solche Merkmale nicht benötigt werden, um die Bauteileistung zu maximieren. Infolgedessen schlagen ihre Güsse fehl.

Nehmen Sie stattdessen einen ganzheitlicheren Ansatz für Ihr Design. Bestimmen Sie die nicht kritischen Dimensionen Ihres Bauteils, um mehr großzügige Toleranzzonen zu ermöglichen. Neben der Verlängerung der Lebensdauer Ihres Werkzeugs, da es weniger exakte Geometrien gibt, die sich abnutzen, macht es die Zulassung von Toleranzzonen auch einfacher, die Toleranzstapelung Ihres gesamten Bauteils zu planen. Dies wird Ihnen helfen, mechanische und nachgelagerte Operationen so weit wie möglich zu vermeiden, sodass Ihr Design für Sie arbeitet, um das Beste aus dem Druckgussprozess herauszuholen.

Schlauer arbeiten, nicht härter

Die Modifizierung Ihres Bauteildesigns, um die Vorteile des Druckgussprozesses zu nutzen, ermöglicht es Ihnen nicht nur, die Effizienz des Druckgusses voll auszuschöpfen, sondern kann auch besser auf Ihre Geschäftsbedürfnisse zugeschnitten werden.

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