Einleitung

Konstruieren von Komponenten aus Zinkdruckguss

Für Konstrukteure und Designer ist es angesichts des harten Wettbewerbs von entscheidender Bedeutung, den für jedes Bauteil effektivsten Werkstoff auszuwählen. Hierzu müssen sie die generellen Eigenschaften und Charakteristika einer großen Bandbreite an Werkstoffen kennen, so dass sie sich rasch auf die jeweils am besten geeigneten konzentrieren können. Aber Werkstoffentscheidungen können heute nicht allein aufgrund der mechanischen Eigenschaften getroffen werden; es ist vielmehr das Zusammenspiel des Werkstoffs mit seinen Verformungseigenschaften, das hier sorgfältig abgewogen werden muss.

Unter diesem Aspekt haben Zinkdruckgusslegierungen viel zu bieten. Sie besitzen eine hohe mechanische Festigkeit, eine ebensolche Biegefestigkeit und Zähigkeit, sie haben eine hohe elektrische und Wärmeleitfähigkeit, sie erlauben endabmessungsnahes Gießen und haben für den Fall, dass eine Nachformung vorgesehen ist, ausgezeichnete Bearbeitungseigenschaften. Zinkdruckguss wird heute überwiegend im Warmkammerverfahren erzeugt. Dadurch werden außerordentlich hohe Produktivitäten, enorm lange Formenstandzeiten und somit geringe Produktionskosten erreicht.

Zinkdruckgussbauteile bieten exzellente Voraussetzungen für die Oberflächenveredelung. In Frage kommt eine große Bandbreite von Verfahren beginnend mit einer simplen Passivierung, über organische Beschichtungen bis hin zu galvanischen Überzügen. Die meisten Zinkdruckgussbauteile kommen allerdings ohne eine weitere Oberflächenveredelung zum Einsatz. Dabei wird der hohe Widerstand des Werkstoffs gegen Korrosion in natürlichen Umgebungen ausgenutzt.

Zinklegierungen sind unter Umweltgesichtspunkten unbedenklich. Der Gießprozess verursacht nur vernachlässigbare Mengen an Abwasser. Der Einsatz von Zinkdruckgussbauteilen ist sicher und am Ende seiner Lebensdauer kann das Bauteil den bewährten Recyclingkreisläufen der Zinkindustrie wieder zugeführt werden. Zinkdruckgussbauteile werden recycelt.

Zinkgussteile – viele davon im Druckgussverfahren endabmessungsnah gegossen – kommen in einer großen Bandbreite von Bereichen zum Einsatz. Die herausragende Beständigkeit des Werkstoffs und des Gießprozesses tragen dazu bei, den fertigen Baugruppen Wirtschaftlichkeit, Effektivität und Verlässlichkeit zu verleihen.

Ziel dieser Publikation ist es, umfassende Grundlagen über die Eigenschaften von Zinkdruckgusslegierungen sowie zum Konstruieren und Entwickeln von Zinkdruckgusskomponenten zu vermitteln. Sie soll dazu beitragen, Ingenieuren eine schnelle und sichere Entscheidung darüber zu ermöglichen, ob ein Zinkdruckgussbauteil im Einzelfall geeignet ist – technisch und wirtschaftlich. Außerdem soll eine Hilfestellung für das Konstruieren von Komponenten gegeben werden, das hohen Ansprüchen genügt und Verlässlichkeit bei gleichzeitig minimierten Kosten ermöglicht. Gegenstand dieser Veröffentlichung sind ausschließlich Zinkdruckgusslegierungen, die im Warmkammerverfahren gegossen werden.