Zink an der Schwelle zum Folienguss

Zinkdruckguss-Wettbewerb 2018

Zink an der Schwelle zum Folienguss

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Die Digitalisierung boomt – doch der Mut, neue Wege zu gehen, gibt es auch in den „alten“ Technologien. Den Beweis liefert der Zinkdruckguss-Wettbewerb 2018 mit Wanddicken von 0,5 mm und weniger. Geht es noch dünner?

Immer wieder wurden die Lupen gezückt, um die Verarbeitungsqualität der eingereichten Bauteile bis ins kleinste Detail zu begutachten. „Wenn man einen aktuellen Trend definieren müsste, dann ist es zweifellos der zum Dünnwandgießen bis hin zum Folienguss“, sagte Martin Schlotterbeck von Oskar Frech stellvertretend für die Expertenjury des 7. Zinkdruckguss-Wettbewerbs. Die Gewinner wurden im Januar auf der Messe Euroguss 2018 bekannt gegeben und ausgezeichnet. „Jedes Bauteil, das wir begutachtet haben, demonstriert eindrucksvoll die Kreativität der Branche“, meinte Dr. Sabina Grund von der Initiative Zink.

Mit dem ersten Platz wurde Dynacast Deutschland für ein Bauteil aus dem Anwendungsbereich Elektrotechnik/Elektronik gewürdigt. Das Gehäuse ist mit bis zu 0,5 mm Wandstärke – im gegossenen Gewinde mit Steigung sogar bis zu 0,2 mm – extrem dünnwandig gegossen und stellt damit sehr hohe Ansprüche an Werkzeugbau und Gießtechnik. Vor allem das Füllen des Schirmkreuzes in einer Wandstärke von 0,55 mm erfordert eine sehr gute Prozesskenntnis.

Die Fertigung erfolgt ohne Entnahmehilfe, eine Nachbearbeitung ist nicht erforderlich. Das Gussteil wird im Schüttgutverfahren und damit in einer sehr hohen Produktivität hergestellt. „Es macht deutlich, dass auch beim Dünnwandguss eine Oberflächenveredelung durch eine galvanische Beschichtung gut realisierbar ist“, begründet die Jury die Entscheidung. „Dünnwandguss kommt hier serienmäßig in höchster Qualität zum Einsatz. So werden die Maßstäbe für Zinkdruckguss weiter verschoben und die Türen für neue Einsatzbereiche geöffnet.“

Vierfacher Anschnitt mit Techniken wie
im Kunststoffspritzguss

Ein von Adolf Föhl entwickeltes Bauteil für die Fenstertechnik belegt den zweiten Platz. Durch Clips über Klemmrippen mit einer Kraftaufnahme von 65 bis 75 N lässt es sich vor Ort leicht einbauen. Sollbruchstellen mit einem definierten Bruch bei 360 bis 460 N erlauben bei Bedarf eine Demontage. Damit das Bauteil einwandfrei funktioniert und sich gut montieren lässt, muss das Werkzeug besondere Anforderungen erfüllen: Ziele sind eine scharfkantige Ausbildung der Rippen und die damit einhergehende definierte Druckbelastung sowie die Abstimmung der Tuschierflächen, um gratfreie Teile zu erhalten, da keine Nacharbeit vorgesehen ist.

Hervorzuheben ist auch die angussarme Gießtechnik. Der Herstellprozess wurde von 16-fach konventionellem Zinkdruckguss auf 32-fach Heißkanaltechnik umgestellt. Eingesetzt werden vier Heißkanaldüsen mit jeweils acht Kavitäten in einem Abguss. Während im konventionellen Guss zwischen 60 und 70 % Zink im Anguss bleiben, sind es hier nur etwa 25 %. „Die neue Gießtechnik ist in der Praxis bei Serienteilen angekommen und trägt zu einer deutlichen Steigerung der Ressourceneffizienz des Verfahrens bei“, konstatieren die Experten. „Die gewählte Lösung des vierfachen Anschnitts lässt vermuten, dass Techniken aus dem Kunststoffspritzguss erfolgreich übertragen wurden. Das ist in der Branche ein Novum und zeigt, dass es noch Entwicklungspotenzial gibt.“

Den dritten Platz belegt ein Zahnrad mit Welle, das von Kaspar Lüther eingereicht wurde. Dieses Bauteil für die Bürotechnik ist ein gelungenes Beispiel für Verbundguss. Hier wird Zink mit Einlegeteilen aus Edelstahl gegossen, um die Eigenschaften beider Werkstoffe im Hinblick auf Funktion und Kosten optimal auszunutzen.

Die Zahnräder werden auf eine Edelstahlwelle aufgegossen. Dabei erfolgt die Anbindung der Teile nur punktuell auf deren Innenseite, um die Außenverzahnung ohne störenden Formtrenngrat zu gestalten.

„Der Formenbau ist hier einen ungewöhnlichen Weg gegangen, was uns zunächst vor ein Rätsel gestellt und dann nachhaltig verblüfft hat“, berichtet Cesare Troglio vom Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie (BDG). „Form und Stellung des Angusses sind ungewöhnlich und geschickt gelöst. Außerdem werden höchste Anforderungen an die Toleranz der Form gestellt.“

Auch das Kunsthandwerk behielten die Experten im Blick und würdigten die dort gemachten Technologie-Fortschritte mit einem Sonderpreis. Er ging an die Heiligenstädter Reißverschluss GmbH & Co. KG. Bei dem von ihr eingereichten Zinkdruckgussteil „Kleeblatt“ handelt es sich um einen hochwertigen Dekorationsartikel: Es galt, ein sehr dünnes vierblättriges Kleeblatt möglichst naturnah zu gestalten, Anschnitte oder Überläufe im Sichtbereich waren deswegen auszuschließen.

Das Kleeblatt wird über bewegliche Kerne geformt. Die einzelnen Blätter haben eine Wandstärke von nur 0,6 mm. Nach dem Gießen werden sie gleitgeschliffen und galvanisch vergoldet. Ausschlaggebend für die Wahl von Zink waren die sehr guten Gieß- und Oberflächeneigenschaften des Werkstoffs, die das Fertigen in einem Stück ermöglichen. Guss und Formenbau sind anspruchsvoll. Schließlich muss der dünne Stiel bis zum Ende gefüllt werden und das sollte nicht Glücksache sein – die bleibt der Bedeutung des vierblättrigen Kleeblatts vorbehalten.

Wie in den Vorjahren wurde die ehrenamtliche Jury von der Initiative Zink berufen mit namhaften Zinkdruckguss-Experten. Ihr gehörten an: Peter Meyer zu Bergsten (Nordenhamer Zinkhütte), Walter Leis (Hochschule Aalen), Didier Rollez (Grillo-Werke), Franz-Josef Wöstmann (Fraunhofer Ifam), Cesare Troglio (BDG), Martin Schlotterbeck (Oskar Frech), Mik Gilles (International Zinc Association), Dr. Norbert Hoffmann (Vorsitzender des Fachausschusses Druckguss des BDG) sowie Yves Frappier (NFM Alloyz). (os)



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