Top 3 Prototyping-Methoden für Druckguss

Was brauchst du von deinem Prototyp?

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

Musst du die Stärke deines Bauteils überprüfen? Benötigt dein Produkt exakte Toleranzen und du musst die Passform des Teils überprüfen? Muss man die Wanddicke in Teilen des Teils überarbeiten, muss er wegen Gewicht oder Passform angepasst werden?

Der Druckgussprozess ist typischerweise nicht gut für Prototypen in geringem Volumen geeignet. Aber das bedeutet nicht, dass wir während des Prototyping-Prozesses nicht liefern können. Wir haben eine Aufschlüsselung der drei wichtigsten Prototyping-Prozesse zusammengestellt, die unsere Kunden zum Testen ihrer Druckgusskomponenten verwenden.

Drehguss

Spin-Guss ist ein Verfahren, bei dem Metall mittels Zentrifugalkraft in eine Gummiform gepresst wird. Während Spingießer früher nur auf speziell für niedrige Schmelzpunkte entwickelte Materialien beschränkt waren, hat sich das Verfahren im Laufe der Zeit zu Komponenten mit Materialien entwickelt, die dem Druckguss ähneln. Selbst wenn ein Spingießer nicht exakt dasselbe Material wie ein Druckgusser verwenden kann, kann das Spin-Gussteil durch sekundäre Erhitzungen die Festigkeit eines Druckgussbauteils mit seinen exakten Geometrien erreichen. Je komplexer das Teil, desto vorteilhafter ist der Drehgussprozess.

Prototyping mit Spin-Casting ist ideal für Projekte mit geringem Volumen und komplexen Geometrien, die eine schnelle Abwicklung erfordern. Drehgussteile können nahezu die gleichen Geometrien wie Druckguss bei ähnlichen Festigkeiten halten, weshalb sie ideal geeignet sind, um die Passgenauigkeit eines Bauteils während des Prototypenprozesses zu testen. Drehgussteile haben eine Vorlaufzeit von etwa 1–3 Wochen.

Maschine aus Stangenschaft

Die Bearbeitung von Stangenmaterial ist ein Prozess, der Geschwindigkeit und Kosteneffizienz bei geringem Umsatz garantiert. Der Prozess selbst ist recht einfach: Ein gereinigtes Metall-Blockstück wird mit einer Drehbank oder CNC-Maschine auf Bauteilgröße und -form zugeschnitten. Bei geringem Stückzahl ist der Prozess schneller und günstiger als bei anderen Fertigungsprozessen, da das Material leicht verfügbar ist und kein Werkzeug entworfen oder gebaut werden muss. Der Nachteil der Bearbeitung von Stangenmaterial ist, dass das Teil eine geringe Duktilität hat 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 eigentlichen Schneidmechanismus.

Wenn Ihr Prototyp strenge Verlängerungs- und Toleranztests bestehen muss, ist die Bearbeitung von Stangenschaft keine effektive Option. Der Prozess ist jedoch eine gute Prototypenoption für Projekte mit strengem Budget und Zeitplan. Die Vorlaufzeiten für die Bearbeitung von Stangenmaterial sind so kurz wie eine Woche.

Die Bearbeitung von Stangenmaterial ist ebenfalls ein effektives Maß für die maximale Festigkeit von Druckgusskomponenten. Im Allgemeinen sind Teile, die aus Stangenmaterial gefräst werden, etwa 15 % schwächer als Druckgusskomponenten hinsichtlich Endwert und Streckgrenze, da gefräste Teile nicht die "Haut" eines Druckgussteils besitzen. Unsere Kunden haben jedoch oft bearbeitete Prototypen verwendet, um die Endfestigkeit ihrer Bauteile zu testen. Besteht der bearbeitete Prototyp einen Belastungstest, hält das Druckgussteil noch größere Belastungen aus. Und wenn Ihr Bauteil in Massenproduktion in Aluminium gegossen wird, kann die Bearbeitung aus einer Zink- und Aluminiummischung die Festigkeit eines Aluminium-Druckgussbauteils erreichen.

Möchten Sie wissen, wie man eine bearbeitete Legierung mit der Festigkeit eines Druckgussbauteils abgleicht? Kontaktieren Sie einen unserer Ingenieure, um mehr über Möglichkeiten zur Prototypenbearbeitung zu erfahren.

Feinguss

Für Projekte, die exakte Replika-Prototypen erfordern, empfehlen wir eine Investitionsinvestition. Da so viel aus der Funktion eines Prototyps gelernt werden kann, ist der Bedarf an einem hochwertigen Prototyp entscheidend. Und beim Entwerfen von Metallteilen ist eine exakte Nachbildung Ihres Endteils der beste Prototyp, den Sie bekommen können. Investmentguss ermöglicht es Konstruktionsingenieuren, einen Prototyp zu erwerben, der die exakte Geometrie, Toleranz, Festigkeit und Funktion des endgültigen Druckgussbauteils besitzt. Dies ist besonders wichtig für Aluminiumgussteile in Anwendungen, die strengen Sicherheitstests durchlaufen.

Der Investmentgussprozess als Ganzes eignet sich gut für Metallkomponenten mit geringem Volumen. Der Prozess kann jedoch leicht angepasst werden, um den Prototypenbedarf in einem Bruchteil der Zeit gerecht zu werden. Anstatt ein hartes Werkzeug zu bauen, können Investitionsgussingenieure Wachsmuster 3D-drucken, um Bauteilgeometrien zu formen und so Vorlaufzeit und Kosten zu reduzieren. Anschließend kann das Teil normal mit beliebigen Investmentgussmetallen gegossen werden. Der resultierende Prototyp ist eine exakte Nachbildung dessen, was das endgültige Druckgussteil sein wird, sodass jede sekundäre Operation, die der Kunde benötigt, an dem Teil angewendet werden kann, einschließlich Montage, Wärmebehandlung, Schweißen, Beschichtung und Bemalung.

3D-gedrucktes Wachsmuster und Prototyp wurden intern bei unserer Schwesterfirma Signicast produziert.

Wie bei jedem Fertigungsprozess steigt der Preis eines Prototyps, wenn die Maßtoleranzen und Prüfkriterien strenger werden. Die frühe Einbindung und Beteiligung technischer Ingenieure während der Designphase ermöglicht es Kunden, traditionelle Gusstoleranzprobleme im Zusammenhang mit dem Prototyping zu überwinden. Dies wird durch Innovation und branchenführende Technologie erreicht, um eine 100%ige Konformität zu den Spezifikationen im Gussverfahren zu gewährleisten, pünktlich geliefert und zu den niedrigsten Gesamtkosten. Die Vorlaufzeiten von Prototypen bei Investitionsguss variieren je nach Teilkomplexität, dauern aber in der Regel zwischen 5 Tagen und 4 Wochen.

Welcher Prototyping-Prozess ist der richtige für mich?

Der beste Prototyping-Prozess für Ihr Druckgussbauteil hängt von vielen Faktoren ab. Sie müssen Ihre Budgetbeschränkungen, Materialbeschränkungen, den Testzeitplan und die Prüfungsschwierigkeit Ihres Prototyps berücksichtigen. Wenn Sie sich noch unsicher sind, welcher Prozess für Sie am besten geeignet ist, wenden Sie sich an einen unserer Dynacast-Ingenieure. Wir können Ihre Prototypenanforderungen managen und sicherstellen, dass Ihr Projekt eine solide Grundlage für den Übergang in die Massenproduktion im Druckguss hat.