Franz Simm Zinkdruckguss

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Zinkdruckguss

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Zinkdruckguss

Zink, ein Werkstoff der Zukunft?

Zink bietet gegenüber anderen Verfahren entscheidende Vorteile und kann vielfältig eingesetzt werden. Durch ständige Weiterentwicklungen im Bereich der Fertigungsanlagen, Oberflächen und der Grundlegierungen eröffnen sich für Zinkdruckguss immer mehr Anwendungsbereiche.

Spezifische Eigenschaften vom Zinkdruckguss

Zink wird im Gegensatz zu anderen Gusswerkstoffen in einem Warmkammerverfahren verarbeitet. Das bedeutet, dass die Zinkbarren direkt in der Maschine geschmolzen werden. So sind wesentlich höhere Schussraten und ein kontinuierlicher Prozess möglich, was zu einer hohen Kosteneffizienz und einer gleichbleibenden Serienqualität führt.

Das Zinkbad wird mit einem Gas- oder Elektroofen auf eine Temperatur von über 400º C erhitzt. Bei jedem Schuss wird der Kolben in den Gießbehälter eingefahren und drückt das flüssige Zink durch die Düse in das Werkzeug. So kann mit einem für das gewünschte Produkt hergestellten Werkzeug, durch die Kombination von Schiebern und Werkzeug, jede entformbare Teilekontur realisiert werden. Als Zinkdruckgussteile eignen sich Konstruktionen mit einem Gewicht von 2 – 800 gr., mit einer Länge von 1 –500 mm und einer minimalen Wandstärke von 0,4 mm.

Zinkdruckguss ist elektrisch leitend und lässt sich chemischen oder galvanisch beschichten und lackieren. Je nach Anforderung sind so dekorative, verschleißfeste, korrosionsbeständige und elektrisch leitende Oberflächen möglich.Der Vielfalt und Oberflächengüte sind hierbei nahezu keine Grenzen gesetzt.

Ein weiteres Plus für Zinkdruckguss ist eine wesentlich längere Formstandzeit. Die höhere maximale Ausbringungsmenge an Stück aus einem Werkzeug ergibt sich zum einem aus der geringeren Prozesstemperatur und zum anderen ist Zink kein so aggressiver Werkstoff wie Aluminium. Eine Folgeinvestition für ein neues Werkzeug ist nur bei sehr großen Abnahmemengen nötig. Auch verschleißt die Form nicht, was eine konstante Maßhaltigkeit und Oberflächenstruktur über die Laufzeit garantiert.


Die mechanischen Eigenschaften von Zinkdruckguss im Vergleich mit anderen Werkstoffen


Vorteile von Zink gegenüber Aluminiumguss und anderen Gusswerkstoffen

Der größte Vorteil am Zinkdruckguss ist die geringe Schmelztemperatur von 420°C gegenüber dem Aluminiumguss mit 650°C. Dies hat Auswirkungen auf den gesamten Gießprozess und die dafür verwendeten Anlagen. Das so mögliche Warmkammerverfahren, welches ohne eine externe Vorschmelze und eine andauernde Beschickung der Maschinen auskommt, führt neben dem geringeren Energieaufwand für den Gießprozess und der höhere Produktionsrate zu einem wesentlich niedrigeren Kostenanteil für das Gießen.

Ein weiteres Plus für Zinkdruckguss ist eine wesentlich längere Formstandzeit. Die höhere maximale Ausbringungsmenge an Stück aus einem Werkzeug ergibt sich zum einen aus der geringeren Prozesstemperatur und zum anderen ist Zink kein so aggressiver Werkstoff wie Aluminium. Eine Folgeinvestition für ein neues Werkzeug ist beim Zinkdruckguss meist nicht nötig.

Die höhere Produktionsrate beim Zinkdruckguss ergibt sich aus dem schnelleren Übergang von fest zu flüssig und der geringeren Prozesstemperatur. Somit ist nicht nur der Maschinenstundensatz an sich schon günstiger, auch können wesentlich mehr Teile pro Stunde hergestellt werden.

Diese entscheidenden Vorteile führen dazu, in Abhängigkeit von dem Aufwand für die Weiterverarbeitung, dass Gussteile aus Zink mehr als 30% günstiger als Aluminiumgussteile sind.

Da in der Automobilindustrie das Gewicht eine entscheidende Rolle spielt, kommt dort meist nur Aluminium zum Einsatz. Dieser große Markt sorgt für eine hohe Anzahl an Anbietern und eine schnelle technologische Weiterentwicklung, was Aluminiumguss eine starke Lobby und einen hohen Bekanntheitsgrad einbrachte. Zu beachten ist aber, dass bei kleinen Bauteilen (bis 1 kg) wegen der besseren mechanischen Eigenschaften von Zink durch geringere Wandstärken ein gleiches Bauteilgewicht wie im Aluguss erreicht werden kann. Wird diese Logik in der Entwicklung eines Bauteiles berücksichtigt, können entscheidende Kostenreduzierungen erreicht werden.

Wettbewerbsvorteil