Innovative Druckgusslösung für nicht entformbare Hohlkanäle im Bauteil
Im Rahmen des EU Forschungs- und Innovationsprogramms «Horizon 2020» haben wir als Konsortium mit weiteren Unternehmen aus ganz Europa den Zuspruch für das Gasinjektionsprojekt «MAGIT» (Magnesium- und Aluminium-Gasinjektions-Technologie) erhalten.
Bei diesem Projekt handelt es sich um das Gasinjektionsverfahren, bei dem nicht entformbare Bauteil-Hohlräume im Aluminiumdruckguss schon während dem Giessprozess hergestellt werden können. Dieses Verfahren wird bereits erfolgreich im Kunststoffspritzguss angewendet und konnte nun auf den Druckgiessprozess mit metallischen Schmelzen übertragen werden.
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Besonderer Besuch bei Aluwag AG: Ein Einblick in unsere Innovationen durch Foundry-planet.com Diesen März hatten wir das Vergnügen, Thomas Fritsch, den CEO und Chefredakteur von foundry-planet.com, zu begrüssen. Foundry-planet.com ist eine führende Online-Plattform, die sich der Berichterstattung und Förderung der globalen Giesserei-Industrie widmet.
ALUWAG erhält den Zuspruch für zwei Projektausschreibungen im Rahmen des EU-Forschungsrahmenprogramms „HORIZON 2020“.
Prozessbeschreibung
Bei dieser Technologie wird während der Abkühlphase die noch flüssige Schmelze im Inneren des Bauteiles mithilfe von Gasinjektion in eine sich öffnende Nebenkavität verdrängt – somit bildet sich im Bauteil ein Hohlkanal. Der grosse Vorteil dieser Technologie liegt darin, dass Kanäle mit Umlenkungen (–> herkömmlich nicht entformbar) hergestellt werden können.
Das Verfahren eignet sich sowohl für medienführende als auch für gewichtseinsparende Hohlkanäle.
Vorteile:
Es lassen sich Kanäle mit Umlenkungen herstellen.
Medienführende oder gewichteinsparende Kanäle sind während des Giessprozesses herstellbar. Es ist kein separater Prozess notwendig. Die Gasinjektion ist vollständig in den Giessprozess integriert.
Die Baugruppenkomplexität nimmt ab. Anbauteile und Dichtungen, die bisher verwendet wurden, um einen Kühlkanal zu schliessen, fallen weg.
Der Füge- und Montageaufwand für die Medienkanalgeometrie entfällt. Ebenso entfallen Zusatzprozesse wie das Verschrauben und Verschweissen eines Deckels.
Voraussetzung:
Die Bauteilgeometrie muss auf das Verfahren abgestimmt werden.
Das Druckgusswerkzeug muss mit speziellen Komponenten ausgestattet werden.
Mögliche Qualitätsprüfungen Gasinjektionskanal:
Durchflussprüfung (Öl, Wasser)
Dichtheitsprüfung (Differenzdruck)
Röntgen- und Computertomografie-Prüfung
zerstörende Prüfungen (z.B. Sägeschnitt oder mechanische Bearbeitung)
Anwendungsbeispiele:
Die Gasinjektion kann für medienführende Kanäle sowie für Aussparungen (z.B. Gewichtsreduktion) verwendet werden.
Typische Anwendungen sind integrierte Kühlleitungen in Leistungselektronikgehäusen oder Statorträger.
ALUWAG-Leistungselektronikgehäuse Typ 1 mit medienführendem Gasinjektionskanal
ALUWAG-Leistungselektronikgehäuse Typ 2 mit medienführendem Gasinjektionskanal
Prozessschritte
Prozess-Schritt 1:
Die flüssige Schmelze wird im Standard-Druckgiessverfahren in den Formhohlraum geschossen.
Prozess-Schritt 2:
Das Material erstarrt in der Form. Im Kern des Bauteiles ist die Schmelze noch flüssig.
Prozess-Schritt 3:
Die Erstarrung der Schmelze in der Druckgussform erfolgt von aussen nach innen.
Der Injektor verschafft sich durch einen Einstich Zugang zur noch flüssigen Schmelze im Kern.
Prozess-Schritt 4:
Durch das Öffnen des Sperrschiebers wird die noch leere Nebenkavität geöffnet.
Prozess-Schritt 5:
Die flüssige Seele wird durch Gasinjektion in die Nebenkavität verdrängt. Es entsteht ein Hohlraum entlang der Kanalgeometrie.
Prozess-Schritt 6:
Das überflüssiges Restmaterial wird abgetrennt.