Top 3 Prototyping-Methoden für Druckguss

Was benötigen Sie aus Ihrem Prototyp?

Heutzutage verlangen Verbraucher Perfektion von ihren Produkten. Um dieses Leistungsniveau zu erreichen, müssen Hersteller ihre Produkte strengen Tests unterziehen, um optimale Funktionalität sicherzustellen. In vielen Fällen finden Tests in mehreren Iterationen statt und erfordern unterschiedliche Funktionalitätsstufen. Und jeder dieser Tests benötigt einen effektiven Prototyp.

Müssen Sie die Festigkeit Ihres Bauteils überprüfen? Benötigt Ihr Produkt exakte Toleranzen und müssen Sie die Passgenauigkeit des Teils überprüfen? Müssen Sie die Wandstärke in Bereichen des Teils überarbeiten, um Gewicht oder Passform zu optimieren?

Der Druckgussprozess ist normalerweise nicht gut für Prototyping in geringen Stückzahlen geeignet. Aber das bedeutet nicht, dass wir während des Prototyping-Prozesses nicht liefern können. Wir haben eine Übersicht der drei besten Prototyping-Prozesse zusammengestellt, die unsere Kunden nutzen, um ihre Druckgusskomponenten zu testen. 

Spin-Gießen

Spin-Gießen ist ein Prozess, bei dem Metall mit Zentrifugalkraft in eine Gummiform gepresst wird. Während früher Spin-Gießverfahren auf Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt beschränkt waren, hat sich der Prozess im Laufe der Zeit weiterentwickelt, um Komponenten mit Materialien ähnlich dem Druckguss herzustellen. Auch wenn ein Spin-Gießer möglicherweise nicht dasselbe Material wie ein Druckgussverfahren verwenden kann, kann das durch sekundäre Heizoperationen entstandene Spin-Guss-Teil die Festigkeit eines Druckgussteils mit seinen genauen Geometrien erreichen. Je komplexer das Teil, desto vorteilhafter ist der Spin-Gießprozess.

Prototyping mit Spin-Gießen ist ideal für Projekte mit geringen Stückzahlen und komplexen Geometrien, die eine schnelle Bearbeitung erfordern. Spin-Guss-Teile können nahezu dieselben Geometrien wie Druckguss bei ähnlichen Festigkeiten halten, sodass sie sich hervorragend für die Prüfung der Passgenauigkeit eines Bauteils während des Prototyping-Prozesses eignen. Spin-Guss-Teile haben eine Vorlaufzeit von etwa 1-3 Wochen.

Fräsen aus Stangenmaterial

Fräsen aus Stangenmaterial ist ein Prozess, der Geschwindigkeit und Kosteneffizienz bei niedrigen Stückzahlen garantiert. Der Prozess selbst ist recht einfach, ein gereinigter Metallblock wird mit einer Drehmaschine oder CNC-Maschine auf die Teilgröße und -form zugeschnitten. Bei niedrigen Stückzahlen ist der Prozess schneller und günstiger als andere Fertigungsverfahren, da das Material leicht verfügbar ist und kein Werkzeug entworfen oder gebaut werden muss. Der Nachteil des Fräsens aus Stangenmaterial besteht darin, dass das Teil eine geringe Duktilität aufweist und die Toleranzen auf den Radius der Fräse beschränkt sind – mit anderen Worten, die Toleranzen und Geometrien können nicht enger sein als die Krümmung des tatsächlichen Schneidmechanismus.

Wenn Ihr Prototyp strengen Prüfungen zur Dehnung und Toleranz standhalten muss, ist das Fräsen aus Stangenmaterial keine effektive Option. Der Prozess ist jedoch eine gute Prototyping-Option für Projekte mit einem strengen Budget und Zeitrahmen. Die Vorlaufzeiten für das Fräsen aus Stangenmaterial sind so kurz wie 1 Woche.

Das Fräsen aus Stangenmaterial ist auch ein effektives Verfahren zur Bestimmung der maximalen Festigkeit von Druckgusskomponenten. Im Allgemeinen sind Teile, die aus Stangenmaterial gefräst werden, etwa 15 % schwächer als Druckgusskomponenten in Bezug auf maximalen und Fließgrenze, da gefräste Teile nicht die „Haut" eines Druckgussbauteils haben. Unsere Kunden haben jedoch häufig gefräste Prototypen verwendet, um die maximale Festigkeit ihres Bauteils zu testen. Wenn der gefräste Prototyp einen Belastungstest besteht, wird das Druckgussteil sogar noch höheren Belastungen standhalten. Und wenn Ihr Bauteil in der Massenproduktion aus Aluminium gegossen werden soll, kann das Fräsen aus einer Zink-Aluminium-Legierung die Festigkeit eines aluminiumgedruckten Bauteils erreichen.

Möchten Sie wissen, wie Sie eine gefräste Legierung mit der Festigkeit eines Druckgussbauteils abgleichen können? Kontaktieren Sie einen unserer Ingenieure , um mehr über Prototyping-Möglichkeiten zu erfahren.

Feinguss

Für Projekte, die exakte Replikate als Prototypen erfordern, empfehlen wir den Feinguss. Da durch die Funktion eines Prototyps so viel erlernt werden kann, ist die Notwendigkeit eines hochwertigen Prototyps entscheidend. Und beim Entwurf von Metallkomponenten ist eine exakte Nachbildung Ihres endgültigen Teils der beste Prototyp, den Sie erhalten können. Der Feinguss ermöglicht es Designingenieuren, mit einem Prototyp abzutreten, der die exakte Geometrie, Toleranz, Festigkeit und Funktion des endgültigen Druckgussbauteils aufweist. Dies ist besonders wichtig für Aluminiumdruckgüsse in Anwendungen, die strengen Sicherheitstests unterzogen werden.

Der Feingussprozess als Ganzes eignet sich gut für metallische Komponenten in geringen Stückzahlen. Aber der Prozess kann leicht angepasst werden, um Prototyping-Bedürfnisse in einem Bruchteil der Zeit zu berücksichtigen. Anstatt ein hartes Werkzeug zu bauen, können Ingenieure im Feinguss 3D-gedruckte Wachsmuster erstellen, um Teilgeometrien zu bilden, um die Vorlaufzeit und die Kosten zu reduzieren. Dann kann das Teil normal unter Verwendung von Feingussmetallen gegossen werden. Der resultierende Prototyp ist eine exakte Nachbildung dessen, was das endgültige Druckgussteil sein wird, sodass alle nachfolgenden Operationen, die der Kunde benötigt, auf das Teil angewendet werden können, einschließlich Montage, Wärmebehandlung, Schweißen, Beschichten und Lackieren.

3D-gedrucktes Wachsmuster und Prototyp, der in-house mit unserer Schwesterfirma, Signicast, produziert wurde.

Wie bei jedem Fertigungsprozess steigen die Kosten für einen Prototyp, je strenger die dimensionalen Toleranzen und Inspektionskriterien werden. Eine frühzeitige Einbeziehung und Rückmeldung von technischen Ingenieuren während der Entwurfsphase ermöglicht es den Kunden, traditionelle Probleme mit Druckgusstoleranzen, die mit Prototyping verbunden sind, zu überwinden. Dies wird durch Innovation und branchenführende Technologie erreicht, um 100%ige Übereinstimmung mit den Spezifikationen ab dem Guss zu liefern, termingerecht, zu den niedrigsten Gesamtkosten. Die Vorlaufzeiten für Prototypen mit Feinguss variieren je nach Komplexität des Teils, dauern im Allgemeinen jedoch zwischen 5 Tagen und 4 Wochen.

Welcher Prototyping-Prozess ist der richtige für mich?

Der beste Prototyping-Prozess für Ihr Druckgussteil hängt von vielen Faktoren ab. Sie müssen Ihre budgetären Einschränkungen, Materialeinschränkungen, den Zeitrahmen für Tests und die Strenge der Tests, denen Ihr Prototyp unterzogen wird, berücksichtigen. Wenn Sie sich immer noch nicht sicher sind, welcher Prozess der richtige für Sie ist, setzen Sie sich mit einem unserer Dynacast-Ingenieure in Verbindung. Wir können Ihre Prototyping-Bedürfnisse verwalten und sicherstellen, dass Ihr Projekt eine starke Grundlage hat, um in die Massenproduktion im Druckguss überzugehen.