Druckgussteile Zink

Beschreibung der konstruktiven, gießtechnischen und formtechnischen Anforderungen des Gussstückes und seiner Funktion, auch bei Zusammenbauteilen:
Das Bauteil wird als Blende einer Unterputz-Duscharmatur eingesetzt. Neben den Chromvarianten gibt es auch noch Varianten mit einer farbgebenden PVD-Beschichtung. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Oberflächenqualität, speziell da es sich hier um den absoluten Premiumbereich handelt. Aufgrund der Wandmontage müssen zudem hohe Anforderungen an das Thema der Ebenheit erfüllt werden, was bei so großen Bauteilen sehr anspruchsvoll ist. Toleranzen am Rohteil sind grundsätzlich sehr wichtig, da im Anschluss eine intensive mechanische Fräsbearbeitung stattfindet. Eine weitere Herausforderung ist, dass weitere Varianten (2-Verbraucher/3-Verbraucher) aus einem Familienwerkzeug (separate Einsätze) produziert werden, was gewisse Anforderungen an das Werkzeug stellt.

Konstruktive, gießtechnische und formtechnische Anforderungen:

• sehr große Sichtfläche mit sehr hohem Anspruch an Oberflächenqualität > Hohe Anforderungen an Homogenität der Oberfläche;
• Hohe Anforderungen an Ebenheit (für Wandmontage)
• Gussteiltoleranzen müssen optimal eingehalten werden, da anschließend umfangreich mechanisch bearbeitet werden (Positionstoleranzen etc.)
• Nutzung eines variablen Werkzeugkonzeptes zum Abbilden mehrerer Abarten (4-Verbraucher/3-Verbraucher/2-Verbraucher)

Warum Herstellung in Druckguss?

• Kostenersparnis: Druckguss vs. Fräsen aus dem Vollen/Schmiedeteile; Materialersparnis Zink vs. Messing
• Stückzahlen wirtschaftlich abbildbar
• Oberflächenqualität

Warum verdient das Bauteil den Europäischen Druckguss Preis?

• Großflächiges Bauteil mit sehr hohem Anspruch bzgl. zul. Oberflächenfehlern
• Sehr großes Bauteil in Kombination mit hohem Oberflächenanspruch
• Formstabil/hohe Anforderungen an Ebenheit/Toleranzen
• CO2-Einsparungen durch Einsatz von recyceltem Zink (bis zu 97,5% CO2-Einsparung im Vergleich mit Primärmaterial) gegenüber Messing

Technische Daten:

• Länge: 611 mm
• Breite: 110 mm
• Höhe: 11,5 mm
• Gewicht: 1.349,012 Gramm

Legierung: Zink Z410

Einreichendes Unternehmen: HDO Druckguß- und Oberflächentechnik GmbH

Beschreibung der konstruktiven, gießtechnischen und formtechnischen Anforderungen des Gussstückes und seiner Funktion, auch bei Zusammenbauteilen:
Aufgrund der unterschiedlichen Wandstärken und extremen Materialanhäufungen (Teilegewicht 4,13 kg) ist der Wärmehaushalt der Druckgießform eine Herausforderung. Aufgrund des Einsatzgebiets unter Tage, hohe Belastungsanforderungen sowie Korrosionsbeständigkeit       

Konstruktive, gießtechnische und formtechnische Anforderungen:
Keine Porosität zulässig, hohe Anforderung an die Dichtigkeit IP65/68     

Warum Herstellung in Druckguss?
Hohe Kostenersparnis durch Umstellung auf Zinkdruckguss, das ursprüngliche Gehäuse wurde aus Edelstahlblechen, Dreh.- und Frästeilen als Schweißkonstruktion gefertigt.
Es wurde eine Gewichtseinsparung von 50% gegenüber dem Vorgängermodell realisiert. 
Bei vorheriger Fertigung entstand ein hoher Prüfaufwand, um die Dichtigkeitsanforderungen der IP65/68 garantieren zu können.
Diese aufwendigen, Fertigungsbegleitende Prüfungen konnten entfallen und eingespart werden.    
Das robuste Gussgehäuse besteht die hohen Anforderungen und Belastungstest, die zur Zulassung im Bergbau gefordert werden. 
Das Gussgehäuse, ermöglicht eine kostengünstige Reparatur von Komponenten im laufenden Betrieb, dies führt zu reduzierten Betriebskosten.

Warum verdient das Bauteil den Europäischen Druckguss Preis?

• Innovative Lösung für den Einsatz von Zindruckguss im Bergbau, in dieser Baugröße, mit den hohen Maßanforderungen 
• hohe Kosteneinsparung in der Herstellung des Gehäuses, und auch im laufenden Betrieb  
• enge Toleranzen (Stichmaße) im Bereich der 12 Steckerbuchsen 
• hohe Korrosionsanforderungen  

Technische Daten:

• Länge: 314,3 mm
• Breite: 122,3 mm
• Höhe: 115,6 mm
• Gewicht: 4.130 Gramm

Legierung: ZP5

Einreichendes Unternehmen: Dipl.-Ing. Siegried Müller GmbH & Co. KG

Beschreibung der konstruktiven, gießtechnischen und formtechnischen Anforderungen des Gussstückes und seiner Funktion, auch bei Zusammenbauteilen:
Elektronik Gehäuse: Gehäuse wird matt verchromt und muss eine entsprechende Gussqualität aufweisen. Das Bauteil wird mit einem Kunststoffunterteil verschraubt und muss an Öffnungen abdichten, die Baugruppe hat eine IP 67 Schutzart.

Konstruktive, gießtechnische und formtechnische Anforderungen:
Anspruchsvolle Entformung durch die hohe Anzahl an Durchbrüchen. Tadellose Formfüllung, um die Verchrombarkeit zu gewährleisten trotz zahlreichen Kernen.

Warum Herstellung in Druckguss?

• Edle Optik / Haptik
• PE-Schutz
• End- nahe Geometrie, die wenig maschinelle Bearbeitung erfordert.
• Verliersicherung für Schrauben (siehe Zeichnung Seite 1, L-M 5)
• Schutzklasse IP67 nach Verbau der Lichtleiter (siehe Zeichnung Seite 1, D-J 2)

Warum verdient das Bauteil den Europäischen Druckguss Preis?

• Gute Formfüllung für Beschichtbarkeit vs. schlechte Formfüllung durch zahlreiche Strömungshindernisse
• Hohe Gefahr der Verformung durch hohe Entformungskräfte vs. Ebenheit siehe Anforderungen (Dichtheit, ebene Anschraubflächen für Platinen.
• Hohe Fließgeschwindigkeiten vs. Komplette Gratfreiheit

Technische Daten:

• Länge:   89,9 mm
• Breite: 130 mm
• Höhe:   46,5 mm
• Gewicht: 432 Gramm

Legierung: Z410

Einreichendes Unternehmen: PC Ortmann GmbH & Co. KG

Beschreibung der konstruktiven, gießtechnischen und formtechnischen Anforderungen des Gussstückes und seiner Funktion, auch bei Zusammenbauteilen:

• Einsatzgebiet und Funktion des Bauteils:
  Es handelt sich um das Tüllengehäuses eines Datensteckverbinders der Baugröße M12, für Datenraten bis 10 Gbit. In diesem Fall um eine Variante mit Push-Pull Verriegelung.
• Weshalb steht das innenliegende Schirmkreuz 45 Grad zur Hauptformteilung? 
  Dieses ist Aufgrund einer Gleichteilverwendung der inneren Bauteile (werden dort montiert) notwendig gewesen.

Konstruktive, gießtechnische und formtechnische Anforderungen:
Anforderung ist ein leitfähiges, EMV geschirmtes Gehäuse.

Warum Herstellung in Druckguss?
Aufgrund der Herstellbarkeit und Wirtschaftlichkeit fiel die Wahl auf Druckguss.

Warum verdient das Bauteil den Europäischen Druckguss Preis?
Hohe Qualitätsmerkmale

Technische Daten:

• Länge: 31 mm
• Breite: 16 mm
• Höhe: 16 mm
• Gewicht: 11,2 Gramm

Legierung: ZP0410

Einreichendes Unternehmen: Dynacast Deutschland GmbH

Beschreibung der konstruktiven, gießtechnischen und formtechnischen Anforderungen des Gussstückes und seiner Funktion, auch bei Zusammenbauteilen:
Die Herausforderung bei diesem 4-fach-Druckgusswerkzeug liegt in der sauberen Entformung der 4 innen liegenden Hinterschnitte, eine gleichmäßigen Formfüllung aufgrund der Bauteilgeometrie und den sehr hohen Ansprüchen an die Oberfläche.

Konstruktive, gießtechnische und formtechnische Anforderungen:
Diese Teile bilden den optischen Abschluss einer Baugruppe mit höchsten Sicherheitsansprüchen, wodurch die Ansprüche an die pulverbeschichtete Oberfläche sehr anspruchsvoll sind. Es dürfen auf den Sichtseiten keinerlei Oberflächenfehler (Blasen, Einschlüsse, Erstarrungsfehler usw.) sichtbar sein. Zusätzlich gibt es eine große Farbauswahl der pulverbeschichteten Oberfläche
Durch eine Reduktion der Wandstärke konnte Zink eingespart werden.
Dieses Produkt wird fertigfallend produziert, einzige Nachfolgeprozesse sind Gleitschleifen und die Oberflächenveredelung
Durch den Einsatz der Vakuum-Technologie, und durch die Optimierung der Parametereinstellungen, konnte der Ausschuss nach dem Pulverbeschichten deutlich reduziert werden

Warum Herstellung in Druckguss?
Durch die Produktion in Zinkdruckguss ist keine weitere mechanische Nacharbeit mehr nötig.
Die Teile müssen nur mehr gleitgeschliffen und oberflächenveredelt werden.
Aufgrund der sehr hohen Stückzahlen, der Maßhaltigkeit bei den Clipnasen auf der Unterseite und der benötigten Ästhetik, hat sich die Umsetzung als Zinkdruckgussartikel bewährt.

Warum verdient das Bauteil den Europäischen Druckguss Preis?

• Hochwertige Oberfläche: Diese Teile bilden den optischen Abschluss einer Baugruppe mit höchsten Sicherheitsansprüchen, wodurch die Ansprüche an die pulverbeschichtete Oberfläche sehr anspruchsvoll sind. Es dürfen auf den Sichtseiten keinerlei Oberflächenfehler (Blasen, Einschlüsse, Erstarrungsfehler usw.) sichtbar sein. Zusätzlich gibt es eine große Farbauswahl der pulverbeschichteten Oberfläche
• Innovative Lösung für entsprechende Anwendung: Durch Umstellung auf Vakuumunterstütztes- Druckgießen konnte der Ausschuss bei der Oberflächenveredelung bezüglich der Blasenbildung nach der Pulverbeschichtung stark reduziert werden.
• Umsetzung bei der Herstellung: Die Herausforderung bei diesem 4-fach-Druckgusswerkzeug liegt in der sauberen Entformung der 4 innen liegenden Hinterschnitte, eine gleichmäßigen Formfüllung aufgrund der Bauteilgeometrie und den sehr hohen Ansprüchen an die Oberfläche.

Technische Daten:

• Länge: 86 mm
• Breite: 50 mm
• Höhe: 19 mm
• Gewicht: 77,6 Gramm

Legierung: ZP0410

Einreichendes Unternehmen: Roto Frank Austria GmbH

Beschreibung der konstruktiven, gießtechnischen und formtechnischen Anforderungen des Gussstückes und seiner Funktion, auch bei Zusammenbauteilen:
Das Bauteil ist als Sicherheitsrelevanter Bauteil deklariert, d.h es sind besondere Ansprüche an das Gießverfahren gestellt z.B.: Gussgefüge und Oberfläche müssen sehr hohen Anforderungen entsprechen. Weiteres sind am Bauteil 4 Clips, welche keinerlei Grat oder Gussfehler aufweisen dürfen, damit die Funktion und die Sicherheit gewährleistet ist, da dieses Bauteil im Verbund mit der gesamten Baugruppe, den kompletten Fensterflügel hebt.

Konstruktive, gießtechnische und formtechnische Anforderungen:
Präzise Maßhaltigkeit und komplexe Geometrie. Keine Gussfehler erlaubt, da dieser Bauteil höchste Festigkeitsansprüche besitzt. Gratfreie Füllung der Bauteile. Keine mechanische Nacharbeit.

Warum Herstellung in Druckguss?
Durch die Produktion in Zinkdruckguss kann der Bauteil fertig fallend produziert werden. Die Herausforderung lag hier speziell im Bereich der 4 Clips, welche keinerlei Grat oder Gussfehler aufweisen dürfen, damit die Funktion und die Sicherheit gewährleistet ist, da dieser Bauteil im Verbund mit der gesamten Baugruppe, den gesamten Fensterflügel hebt.
Durch die Umstellung auf die Zinkdruckguss-Heißkanaltechnologie konnte ebenso die Umsatzrentabilität gesteigert werden, da mehr Kavitäten als bei dem konventionellen Schwesternwerkzeug bei verkürzten Produktionszykluszeiten umgesetzt werden konnten.

Warum verdient das Bauteil den Europäischen Druckguss Preis?
Innovative Lösung für entsprechende Anwendung: Mit dem Einsatz der Heißkanaltechnologie und einer ausgeklügelten Formfüllung, konnten mehr Kavitäten aufgrund der Platzersparnis umgesetzt werden.
Komplexität des Bauteiles (Funktions- und Qualitätsmerkmale): Trotz der anspruchsvollen Geometrie des Bauteiles, kann durch diese Gießtechnik, prozesssicher produziert werden, ohne eine Nachbearbeitung zu benötigen. Um sicher zu  stellen, dass bei der Montage alle Anschlusskomponenten maßgenau montiert werden können.
Umsetzung bei der Herstellung: Die Herausforderung bei diesem Druckgusswerkzeug bestand in der Anzahl der Kavitätenanzahl, einem makellosen Guss ohne Grat und in den hohen Festigkeits- und Sicherheitsanforderungen der Teile. Diese wurden mit der Heißkanaltechnologie und einer ausgeklügelten Formfüllung umgesetzt. Positiver Zusatz der Heißkanaltechnik war ein ebenso sehr kurzer Angussweg.

Technische Daten:

• Länge: 110 mm
• Breite: 15,8 mm
• Höhe: 65 mm
• Gewicht: 62,1 Gramm

Legierung: ZP0410

Einreichendes Unternehmen: Roto Frank Austria GmbH