Matthies Druckguss
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Matthies Druckguss GmbH & Co. KG
Bredstedter Straße 29 - 31
24768 Rendsburg
Telefon: +49 4331 71253
E-Mail: info@druckgiesser.com
Matthies Druckguss GmbH & Co. KG
Bredstedter Straße 29-31
24768 Rendsburg
Realisierung komplexer Geometrien und präzise Abbildungstreue der Bauteile:
Das Druckgießverfahren ist dafür bekannt komplexe Geometrien, verwinkelte oder abgestufte Partien realisieren zu können und eine genaue und prozesssichere Abbildungstreue der Bauteile zu schaffen. Konstruktiv anspruchsvolle Komponenten mit dünnen Wandstärken sind problemlos gießbar und führen zum Entfall einer aufwendigen und kostenintensiven Nacharbeit.
Auch wenn sich die Frage stellen sollte, aber Messing-Druckguss bildet dabei keine Ausnahme.
Mit Messinglegierungen lassen sich diese im Druckgießverfahren typischen Vorteile genauso voll ausreizen, wie zum Beispiel bei der Verwendung von Aluminium- oder Zinklegierungen. Auch hier können Gussteile hergestellt werden, die von wenigen Gramm bis hin zu mehreren Kilogramm Stückgewicht aufweisen.
Die Bauteilgeometrie ist auch bei Messinglegierung im Druckguss sehr flexibel modellierbar. Es können Hinterschnitte und Schattenbereiche, die quer zur Formteilung verlaufen, genauso umgesetzt werden wie im klassischen Druckgießverfahren. Das gleiche gilt für Bohrungen, sie können am Gussteil frei positioniert werden, entweder als Durchgangs- oder Sacklochbohrung, ausgeführt in Entformungsrichtung oder quer dazu. Spätere Bohrungsmaße für bestimmte Passungen oder für Gewinde werden hier bereits mit Aufmaß vorgegossen, um den Anteil an Spanvolumen in der Nachbearbeitung gering zu halten.
Der grundsätzliche Anspruch ist beim Druckguss legierungsunabhängig und immer gleich:
Ein Gussteil zu schaffen, welches von der Abbildungsgüte dem Modell entspricht, und den Anteil an unnötiger mechanischer Nacharbeit gering zu halten.
Konstruktiv anspruchsvolle Komponenten mit dünnen Wandstärken ohne aufwendige Nacharbeit:
Ein wesentlicher Vorteil im Druckguss ist die Herstellung von endkonturnahen Bauteilen mit dünnwandigen Strukturen oder geringen Wandstärken und somit einem geringen Maß an mechanischer Nacharbeit.
Ganz klar: Auch bei der Verwendung von Messinglegierungen können Gussteile im Druckguss hergestellt werden, die entsprechende dünnwandige Bereiche aufweisen. Das bezieht sich sowohl auf die Auslegung der Wandstärken der Gussteile als auch auf filigrane Übergangsbereiche wie zum Beispiel Stege, Verrippungen oder Verstärkungsstege.
Die eigentlichen Vorteile gehen aber weit darüber hinaus. Durch den Einsatz von Messinglegierungen mit besonderen mechanischen Eigenschaften können kritische Bereiche weitaus dünnwandiger ausgelegt werden als es im Druckguss mit Aluminiumlegierungen der Fall ist.
Der Einsatz von Gussteilen aus Messinglegierungen ist ebenso vielfältig wie bei den klassischen Legierungen im Druckguss. Aufgrund der Möglichkeit von dünnen Wandstärken und einer filligranen Gussteilgeometrie eignen sich die so hergestellten Gussteile sehr gut zum Einbau in Bereichen, in denen partiell hohe Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften des Bauteils gestellt werden. So könnte ein Messing-Druckgussteil zum Beispiel in einem Kunststoffgehäuse als Inlay montiert sein, um die mechanische Verbindung mit anderen metallischen Anbauteilen zu gewährleisten.
Dadurch können konstruktiv anspruchsvolle Komponenten problemlos gegossen, oder wie im genannten Beispiel, kombiniert werden, was aufwendige Nachbearbeitungen reduziert und die Fertigungskosten senkt.
Problemlose Herstellung von Bauteilen mit unterschiedlichsten Stückgewichten:
Ob wenige Gramm oder mehrere Kilogramm, die Herstellung von Gussteilen im Messing-Druckguss ist genauso vielfältig wie bei der Verwendung von Aluminium- oder Zinklegierungen. Im Vergleich zu anderen Gießverfahren, in denen Messinglegierungen verarbeitet werden können, liegt im Druckguss mit Messinglegierungen aber der klare Gewinner. Das Mindestgewicht eines Messingdruckgussteils kann 3 g betragen, die Mindestabmessungen der Gussteilgeometrie liegen bei Abmessungen von 3 x 3 x 3 mm, um noch im automatischen Gießprozess verarbeitbar zu sein. Eine Feinheit, die in anderen Gießverfahren nicht umsetzbar ist. Und ein echter Gewinn, der dazu führt, die Vorteile von Druckguss voll uns ganz auszuspielen.
Kurze Taktzeiten, große Ausbringungsmengen und eine Abbildungstreue, die über die gesamte Lebensdauer der Form hin stabil bleibt, sind die maßgebenden Schlagworte zum Erfolg!
Natürlich lassen sich im Druckguss mit Messinglegierungen auch größere Bauteile herstellen. Ein Maximalgewicht pro Stück von 12 kg, das entspricht den ungefähren Abmessungen von 300 x 300 x 250 mm, ist problemlos gießbar.
In dieser Bandbreite können die meisten Konstruktionen im Messing-Druckguss abgedecket werden, die für den heutigen Einsatz in Anlagen, Maschinen, Schiffen oder in Offshore-Bereichen gedacht sind.
Die Vielseitigkeit von Messinglegierungen im Druckgießverfahren erlaubt die Produktion von Bauteilen mit einem breiten Gewichtsspektrum, von federleichten Komponenten bis hin zu kiloschweren Teilen.
Der klassische Druckguss, bei welchem eine Aluminiumlegierung verwendet wird, um ein Gussteil zu fertigen, hat klare Vorzüge, doch in einem Punkt gerät er schnell an seine Grenzen: der erreichbaren Zugefestigkeit.
Messinglegierungen können dagegen hohe Zugfestigkeiten nach der Erstarrung erreichen, die mit denen von gängigen Standard-Stahlsorten vergleichbar sind. Zugfestigkeiten von 350 N/mm² – 500 N/mm² bei Messing- bzw. Sondermessinglegierungen ermöglichen problemlos die Substitution mit unlegierten Baustählen zu der beispielsweise S235JR (1.0038) gehört.
Die sehr guten erreichbaren Festigkeitswerte reichen knapp an die untere Grenze der Gruppe der Vergütungsstähle heran und können in einigen Bereichen auch dort als Substitut eingesetzt werden. Bestehende Stahlkomponenten können somit durch Messing-Druckgussteile ersetzt werden, was potenziell signifikante Kosten- und Gewichtseinsparungen ermöglicht. Denn Bauteile aus Stahlwerkstoffen werden fast ausschließlich durch die mechanische Nachbearbeitung, also durch die Zerspanung von Blockmaterial, hergestellt. Dabei entsteht neben großen Mengen an Metallschrott (abgetragene Späne) vor allen Dingen eine lange Durchlaufzeit (Zerspanungsprozess). Durch die verfahrensbedingten kurzen Zykluszeiten im Druckguss ist die wirtschaftliche Betrachtung zwischen Messing-Druckguss und der Herstellung des Stahlbauteils "aus dem Vollen" schnell abgeschlossen.
Lassen es die mechanischen Anforderungen an die Bauteilkonstruktion zu, so sollte stets über den Einsatz von Messing-Druckguss nachgedacht werden.
Hohe Zugfestigkeiten ermöglichen die Substitution gängiger Standard-Stahlsorten:
Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Korrosion ist garantiert:
Fast alle hergestellten Gussteile haben ihren zukünftigen Einsatzort in Bereichen, in denen sie der Witterung direkt oder indirekt ausgesetzt sind.
Die größte Herausforderung bei der Herstellung von Gussteilen ist es daher eine entsprechende Oberflächenbeschichtung oder Passivierung zu wählen, um die Haltbarkeit, den Schutz vor Korrosion, auch nach der Montage langfristig zu gewährleisten. Unter Korrosion versteht man eine von der Oberfläche ausgehende chemische und oder physikalische Wechselwirkung zwischen dem Metall und seiner Umgebung.
Messinglegierungen im Druckguss kommen meistens ohne eine zusätzliche Beschichtung aus, denn sie weisen eine natürliche Korrosionsbeständigkeit auf. Bei den Standardmessinglegierungen ist der Schutz im Grundzustand besonders gut, um für den Einsatz in Sanitär- und wasserdurchfließenden Bereichen geeignet zu sein.
Die Eigenschaften der Sondermessinglegierungen im Druckguss gehen darüber hinaus. Sie sind sogar extrem beständig gegen die Korrosion, welche durch salzhaltige Luft oder Salzwasser hervorgerufen wird. Bauteile aus diesen Werkstoffen können damit ohne zusätzliche Oberflächenveredelungsprozesse Unterwasser oder auf Schiffen, an küstennahen Anlagen oder auf Offshore-Komponenten eingesetzt werden. Durch die gute Beständigkeit gegen Korrosion wird eine ausgezeichnete Langlebigkeit erreicht. Und dies ohne zusätzliche Oberflächenveredelungsprozesse. Das reduziert nicht nur die Kosten sondern macht Gussteile aus Messinglegierungen zu echten Nachhaltigkeitsbotschaftern!
Integration von Eingießteilen für dynamisch hochbeanspruchte Bauteile:
Beim Komponentenguss werden Gussteile hergestellt, die in Teilbereichen mit eingelegten Komponenten versehen sind. Hierbei werden Eingießteile aus Stahl- bzw. Edelstahllegierungen in die Form eingelegt und im Druckgießprozess in die Messingteile mit eingegossen. Obwohl Messinglegierungen im Druckguss über eine hohe Zugefestigkeit verfügen, kann es durchaus erforderlich sein in Teilbereichen höhere Anforderungen in bezug auf die Festigkeit und Dauerbelastung umzusetzen. Für Bauteile, die in Teilbereichen dynamisch hochbeansprucht werden, wie zum Beispiel die Lagerungen von Schaltgabeln oder in Gelenkverbindungen können metallische Buchsen eingegossen werden, um so die Langlebigkeit des gesamten Bauteils zu gewährleisten.
Die Eingießteile sollen dafür natürlich einige Grundvoraussetzungen erfüllen, um im Druckguss überhaupt verarbeitet werden zu können. Als Basisanforderung ist der Werkstoff der zu verwendenden Eingießteile so zu wählen, dass deren Schmelzpunkt ganz klar über dem der eingesetzten Gusslegierung liegt. Zudem benötigen die Eingießteile auf der zu umgießenden Oberfläche Riffelungen oder Rändelungen, um beim Füllen der Form mit der Messingschmelze fest umschlossen zu werden und nach dem Erstarren des Gussteils fest in der Kontur eingebunden zu sein.
Die vielfältigen Einsatzgebiete für Druckgussteile aus Messinglegierungen, die im Komponentngussverfahren hergestellt wurden, sind damit derart vielfältig, dass in vielen Fällen über eine zukünftige Verfahrens- und Materialsubstitution nachgedacht werden kann.
Effizienter Schutz ohne Mehraufwand:
Unter "antimikrobiell" werden sämtliche Wirkprinzipien zusammengefaßt, die das Wachstum von Bakterien, Pilzen und Viren hemmen, deren Ansiedlung von vornherein entgegenwirken oder entsprechende Mikroorganismen umgehend abtöten. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um nachträglich auf ein Bauteil eine antimikrobielle Oberfläche aufzutragen. Hierbei handelt es sich um spezielle Beschichtungen, die entweder als Folien oder Lacke auf das Bauteil aufgebracht werden.
Im Gegensatz zu diesen einfachen, sich mit der Zeit abnutzenden Beschichtungen mit meist bioziden Inhaltsstoffen, wie sie schon länger eingesetzt werden, bieten massive Kupferlegierungen zum Beispiel aus Messing und Bronze ein unerschöpfliches Reservoir für die hochwirksamen Kupferionen und weisen damit eine besonders nachhaltige Effizienz auf. Durch diese antimikrobielle Wirksamkeit können Kupferwerkstoffe die indirekte Kontaktübertragung unterbrechen. Der ganz große Vorteil gegenüber aufgetragenen Beschichtungen liegt in der Natur der Sache, denn durch die Verwendung eines massiven Metalls, welches die antimikrobielle Wirksamkeit solange in sich trägt, bis es komplett aufgelöst sein sollte, geht die Eigenschaft damit auch im Falle nutzungsbedingter Beschädigungen der Oberfläche nicht verloren. Messinglegierungen im Druckguss sind damit der perfekte Werkstoff für den idealen Einsatz zum Beispiel bei der Herstellung von Türgriffen, die in Bereichen erhöhter Infektionsgefahr (unter anderem Krankenhäusern) eingesetzt werden, da sie regelmäßig und häufig benutzt werden und somit als bevorzugte Rückzugsmöglichkeit für Keime fungieren. Denn durch die antimikrobielle Wirkung des Messings werden sie entweder gehemmt oder abgetötet. Ein effizienter Schutz ohne Mehraufwand und durch den Wegfall einer aufwendigen Beschichtung eine echter Beitrag für die Nachhaltigkeit!
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