Last Updated: November 4, 2024
Hochdruck-Druckguss ist ein schnelles, wiederholgenaues Verfahren, das zuverlässig hochwertige Metallkomponenten liefert – vorausgesetzt, Ihr Bauteil ist fachgerecht konstruiert. Eine erfolgreiche Konstruktion für die Großserienfertigung hängt von vielen Faktoren ab. Unser Ingenieurteam unterstützt jedes Jahr Tausende von Kunden bei der erfolgreichen Einführung neuer Projekte.
Was ist Injected Metal Assembly (IMA)?
Es gibt viele Verfahren, um Metall und andere Materialien zu verbinden. Je nach Branche bestimmen verschiedene Faktoren, welches Montageverfahren am effektivsten ist. Wenn Sie Komponenten derzeit durch Crimpen, Löten, Verstemmen oder Schweißen verbinden, könnte Injected Metal Assembly (IMA) eine effizientere und zuverlässigere Option für Sie sein.
Was ist Injected Metal Assembly?
Das IMA-Verfahren ist eine Form des Umspritzens von Einlegeteilen. Dabei werden ähnliche oder unterschiedliche Komponenten mit einer flüssigen Zinklegierung verbunden, sodass ein einzelnes montiertes Bauteil entsteht, das fest und gratfrei ist und mit gleichbleibender Qualität gefertigt werden kann. Mit Produktionsraten von bis zu 1.000 Teilen pro Stunde gewährleistet die IMA-Verbindung gleichbleibend hochwertige Bauteile bei niedrigen Fertigungskosten.
Das ungleichmäßige Erwärmen und Abkühlen beim Schweißen erzeugt spröde Verbindungen, die anfällig für Belastungen sind. Dadurch ist ihre Dauerfestigkeit deutlich geringer als die von durch IMA verbundenen Komponenten.
Wie funktioniert IMA?
Zunächst werden die zu montierenden Komponenten in ein kundenspezifisch konstruiertes Druckgusswerkzeug eingelegt. Diese kundenspezifischen Werkzeuge können Komponenten unterschiedlicher Formen, Größen und Materialien aufnehmen.
Anschließend schließt das Werkzeug, richtet sich präzise aus und hält die Komponenten exakt in ihrer Position, während die flüssige Legierung an der Schnittstelle der Komponenten in den Hohlraum eingespritzt wird. Die Legierung – in der Regel Zink aufgrund seiner hohen Festigkeit, Maßstabilität und Tragfähigkeit – erstarrt innerhalb eines Sekundenbruchteils und schafft eine feste, dauerhafte Verbindung zwischen den Komponenten. Abschließend öffnet sich das Werkzeug, und das montierte Bauteil wird aus dem Werkzeug ausgeworfen. Das ausgeworfene Bauteil ist gratfrei, erfordert keine Nachbearbeitungsschritte und ist fester als konventionell verbundene Metallkomponenten.
Beim Einspritzen der Zinklegierung füllt diese die Hohlräume im kundenspezifischen Werkzeug und erstarrt, sodass eine dauerhafte Verbindung zwischen den Komponenten entsteht.
Neben ihrer hohen Festigkeit und Stabilität weisen Zinklegierungen vorhersehbare Fließ- und Schwindungseigenschaften auf. Dadurch können unsere Konstrukteure die endgültigen Abmessungen der eingespritzten Metallverbindung mit hoher Genauigkeit berechnen. Dies ermöglicht enge Toleranzen und verbessert die Gesamtfunktion des Bauteils.
Welche Stückzahl ist erforderlich, damit sich das IMA-Verfahren lohnt?
Dynacast kann bei Bedarf unterschiedliche Stückzahlen fertigen: von 5.000 Stück pro Jahr bis hin zu 3 bis 4 Millionen Teilen jährlich mithilfe von Automatisierung und Robotik. Das Produktionsvolumen richtet sich weitgehend nach den Anforderungen des Kunden.
Wie wird beim Verbinden von Metall mit Kunststoff verhindert, dass der Kunststoff beim Kontakt mit dem eingespritzten flüssigen Metall schmilzt?
Bei IMA können wir das Werkzeug je nach Empfindlichkeit des Kunststoffs bis zu einer ganzen Sekunde geschlossen halten, damit die Wärme im wassergekühlten Werkzeug abgeführt wird. Zusätzlich verhindert der niedrige Schmelzpunkt des eingespritzten Metalls eine thermische Schädigung der Ausgangsmaterialien.
Können Sie ein IMA-Bauteil als Prototyp herstellen?
Ja. Zwar können wir vor Produktionsbeginn kein vollständiges Bauteil herstellen, Dynacast kann jedoch einfache Vorserienwerkzeuge sowie bauteilspezifische Hohlraumblöcke fertigen, die für ein Konzept mit geringen Stückzahlen in die Werkzeuge eingesetzt werden. Dynacast bietet außerdem ein stufenweises Verfahren an: Wir fertigen das Werkzeug bis zu einem bestimmten Punkt. Werden die produzierten Teile vom Kunden akzeptiert, stellen wir das Werkzeug fertig.
Wie senkt IMA die Kosten?
IMA senkt die Kosten, indem es die Produktionszeit verkürzt und Nachbearbeitungsschritte überflüssig macht. Während Verfahren wie Schweißen, Löten und Crimpen häufig sehr arbeitsintensiv sind, kann IMA vollständig automatisiert werden. Das gratfreie und dauerhaft verbundene Bauteil ist nach dem Auswerfen sofort einsatzbereit.
Welche wichtigen Märkte werden mit dem IMA-Verfahren bedient?
Das IMA-Verfahren kommt in praktisch jeder Branche und Anwendung zum Einsatz. Automobilindustrie, Telekommunikation, elektronische Komponenten, Beschläge und Haushaltsgeräte, industrielle Steuerungen und die militärische Industrie setzen häufig Teile ein, die mit dem IMA-Verfahren gefertigt wurden.