Zinkdruckguss

Feine Details. Dünne Wände. Echte Druckgussteile.

EBERT realisiert Zinkdruckguss-Prototypen, Kleinserien und Serien aus technisch geeigneten Zinklegierungen. Das Verfahren eignet sich besonders für präzise, dünnwandige und komplexe Bauteile mit feinen Konturen, hoher Maßhaltigkeit und anspruchsvollen Oberflächen.

Das Fertigungsspektrum reicht von kleinen Zinkdruckgussteilen ab etwa 1 Gramm bis zu Bauteilen mit mehr als 5 Kilogramm Gewicht. Werkzeug, Legierung, Prozess, Nachbearbeitung und Oberfläche werden dabei auf Bauteilfunktion, Stückzahl und Projektlaufzeit abgestimmt.

Damit eignet sich Zinkdruckguss sowohl für die frühe Produktentwicklung als auch für wiederkehrende Kleinserien und eine wirtschaftliche Serienfertigung.

Welchen Zinkdruckguss benötigen Sie?

Zinkdruckguss-Prototypen

Sie möchten ein späteres Zinkdruckgussteil im vorgesehenen Material und Verfahren prüfen? Wir fertigen Zinkdruckguss-Prototypen für Funktions-, Einbau-, Oberflächen- und Montagetests.

Dadurch lassen sich dünne Wandstärken, feine Details, Passungen, Gewinde, Oberflächen und das tatsächliche Bauteilgefühl seriennah beurteilen.

Zinkdruckguss-Kleinserien

Sie benötigen regelmäßig Zinkdruckgussteile, aber keine Großserie? Mit einem auf den tatsächlichen Bedarf abgestimmten Werkzeugkonzept realisieren wir Vorserien und Zinkdruckguss-Kleinserien, ohne das Werkzeug unnötig auf maximale Ausbringung auszulegen.

Zinkdruckguss-Serien

Bei einem stabilen oder wachsenden Bedarf fertigen wir auch Zinkdruckgussteile in Serie. Werkzeugstandzeit, Kavitätenzahl, Automatisierungsgrad, Oberflächenbehandlung und Qualitätssicherung werden dafür an Jahresstückzahl und Produktlaufzeit angepasst.

Zinkdruckguss-Prototypen aus Serienmaterial

Ein gefräster Metallprototyp kann Geometrie und Funktion eines späteren Druckgussteils teilweise abbilden. Für die Bewertung von dünnen Wandstärken, fein gegossenen Konturen, Oberflächen, Beschichtungen und druckgussspezifischen Eigenschaften ist jedoch ein echter Zinkdruckguss-Prototyp deutlich aussagekräftiger.

Zinkdruckguss-Prototypen eignen sich unter anderem für:

• Einbau- und Montagetests
• Funktions- und Belastungsprüfungen
• Bewertung von Passungen und Verbindungselementen
• Prüfung feiner Konturen und integrierter Details
• Oberflächen- und Beschichtungsversuche
• haptische und optische Beurteilung
• Vorserien und erste Feldtests
• Absicherung vor einem Serienwerkzeug

Die Bauteile entstehen aus einer vorgesehenen Zinkdruckgusslegierung und werden abhängig von der Anwendung mechanisch nachbearbeitet oder oberflächenveredelt.

Wirtschaftliche Werkzeuge für Prototypen und Kleinserien

Auch beim Zinkdruckguss entscheidet das Werkzeugkonzept darüber, ob sich das Verfahren bereits für Prototypen und kleinere Stückzahlen wirtschaftlich einsetzen lässt.

Bei der Werkzeugauslegung bewerten wir insbesondere:

• Prototypen- und Jahresstückzahl
• geplante Projektlaufzeit
• Bauteilgröße und Bauteilgeometrie
• Anzahl der Kavitäten
• Schieber, Kerne und bewegliche Werkzeugelemente
• Anschnitt- und Überlaufsystem
• Entlüftung und Temperierung
• erforderliche Werkzeugstandzeit
• gewünschte Oberflächenqualität
• mögliche konstruktive Änderungen
• spätere Entwicklung der Stückzahl

Das Werkzeug wird so ausgelegt, dass die benötigte Bauteilqualität sicher erreicht wird. Gleichzeitig vermeiden wir Aufwand, der für die tatsächliche Stückzahl und Projektphase nicht erforderlich ist.

Zinkdruckguss-Kleinserien

Mit Zinkdruckguss-Kleinserien lassen sich technische und dekorative Produkte bereits mit seriennahen Metallteilen aufbauen, obwohl die spätere Jahresmenge noch nicht vollständig feststeht.

Typische Anwendungen sind:

• technische Gehäuse und Gehäusekomponenten
• Abdeckungen und Blenden
• Verschluss- und Verriegelungselemente
• Beschläge und Bedienelemente
• Hebel, Griffe und Knöpfe
• Steckverbinder und Anschlusselemente
• Komponenten für Elektro- und Gerätetechnik
• mechanisch belastete Kleinteile
• dekorative Sichtbauteile
• hochwertige Konsum- und Investitionsgüter

Wiederkehrende Kleinserien können abhängig von Werkzeugkonzept und Produktlaufzeit bedarfsgerecht gefertigt werden. Steigt die Stückzahl, prüfen wir die wirtschaftlich sinnvolle Weiterentwicklung des Werkzeugs und Fertigungsprozesses.

Zinkdruckguss in Serienfertigung

Zinkdruckguss eignet sich aufgrund seiner guten Formfüllung und kurzen Erstarrungszeiten besonders für die wirtschaftliche Serienfertigung präziser Bauteile.

Für Serienprojekte werden unter anderem folgende Faktoren auf den Bedarf abgestimmt:

• Werkzeugstandzeit
• Anzahl der Kavitäten
• Zyklus und Automatisierungsgrad
• Bearbeitungs- und Prüfkonzept
• Oberflächenbehandlung
• Verpackung und Schutz der Sichtflächen
• wiederkehrende Lieferabrufe
• Änderungsstände und Bauteilvarianten

Damit kann ein Projekt vom ersten Zinkdruckguss-Prototyp über die Vorserie bis zur laufenden Serienfertigung begleitet werden.

Wie funktioniert Zinkdruckguss?

Beim Zinkdruckguss wird eine flüssige Zinklegierung unter hohem Druck und mit hoher Geschwindigkeit in ein metallisches Werkzeug eingebracht. Aufgrund des vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkts und der guten Fließfähigkeit von Zinklegierungen kommt häufig das Warmkammer-Druckgussverfahren zum Einsatz.

Die Schmelze füllt auch feine Konturen und dünnwandige Bereiche der Werkzeugkavität. Anschließend erstarrt das Bauteil unter Druck und wird aus dem Werkzeug entformt.

Das Verfahren ermöglicht:

• dünne Wandstärken
• feine Konturen und Details
• kleine Radien
• integrierte Schriftzüge und Logos
• komplexe Funktionsgeometrien
• hohe Maß- und Wiederholgenauigkeit
• hochwertige Gussoberflächen
• kurze Gießzyklen bei Serienmengen
• geringe mechanische Nachbearbeitung

Werkzeug, Anschnitt, Entlüftung und Temperierung müssen jedoch exakt auf Bauteil und Legierung abgestimmt sein.

Bauteile von 1 Gramm bis über 5 Kilogramm

Das Fertigungsspektrum reicht von filigranen Präzisionsbauteilen mit einem Gewicht von etwa 1 Gramm bis zu großformatigen Zinkdruckgussteilen mit mehr als 5 Kilogramm.

Die technische Machbarkeit hängt nicht allein vom Gewicht ab. Entscheidend sind außerdem:

• Bauteilabmessungen
• projizierte Fläche
• Wandstärken
• Fließwege
• Werkzeuggröße
• Anzahl der Kavitäten
• Anschnitt und Überläufe
• Schieber und Kernzüge
• geforderte Oberflächenqualität
• mechanisch zu bearbeitende Bereiche

Deshalb prüfen wir jedes Zinkdruckgussteil anhand seiner konkreten Geometrie und Anforderungen.

Dünnwandige und komplexe Zinkdruckgussteile

Zinklegierungen besitzen eine hohe Fließfähigkeit. Dadurch können auch dünnwandige Bereiche, feine Strukturen und komplexe Details zuverlässig ausgeformt werden.

Das eröffnet konstruktive Möglichkeiten wie:

• dünnwandige Gehäuse
• kleine Rippen und Verstärkungen
• integrierte Befestigungspunkte
• feine Schriftzüge und Logos
• komplexe Außenkonturen
• angegossene Funktionsmerkmale
• kleine Bohrungs- und Durchbruchsgeometrien
• reduzierte Anzahl einzelner Komponenten

Mehrere Funktionen können dadurch in einem Bauteil zusammengeführt werden. Das reduziert abhängig von der Konstruktion nachgelagerte Bearbeitungs- und Montageschritte.

Hohe Maßhaltigkeit und präzise Details

Zinkdruckguss eignet sich besonders für Bauteile mit hohen Anforderungen an Maßhaltigkeit und Wiederholgenauigkeit. Das enge Erstarrungsintervall und die guten Formfülleigenschaften ermöglichen präzise Konturen und reproduzierbare Details.

Die tatsächlich erreichbaren Toleranzen hängen jedoch von mehreren Faktoren ab:

• Bauteilgröße
• Geometrie und Wandstärken
• Lage des Maßes im Werkzeug
• Entformung und Schwindung
• Werkzeugtemperatur
• Legierung
• Prozessführung
• spätere Oberflächenbehandlung

Kritische Funktionsmaße werden deshalb anhand der Zeichnung geprüft und projektbezogen abgestimmt.

Zinkdruckguss für hochwertige Oberflächen

Ein besonderer Vorteil des Zinkdruckgusses ist die sehr gute Eignung für dekorative und funktionale Oberflächen. Die hohe Abbildungsgenauigkeit ermöglicht bereits im Werkzeug feine Strukturen, Schriftzüge und Designmerkmale.

Abhängig von Legierung und Bauteilanforderung sind beispielsweise möglich:

• Gleitschleifen
• Strahlen
• Polieren
• Verchromen
• Vernickeln
• Verkupfern
• Lackieren
• Pulverbeschichten
• Passivieren
• weitere dekorative oder funktionale Beschichtungen

Dadurch eignet sich Zinkdruckguss besonders für sichtbare Bedienelemente, Beschläge, Gehäusekomponenten und hochwertige Produktbauteile.

Die gewünschte Oberfläche sollte frühzeitig festgelegt werden, weil Werkzeugoberfläche, Bauteilgeometrie, Entformung und Beschichtungsaufbau aufeinander abgestimmt werden müssen.

Zinkdruckgusslegierungen und Zamak

Für Zinkdruckgussteile kommen abhängig von der Anwendung unterschiedliche Zinklegierungen zum Einsatz. Besonders verbreitet sind Zamak-Legierungen, die Zink hauptsächlich mit Aluminium und weiteren Legierungsbestandteilen kombinieren.

Typische Legierungsgruppen sind beispielsweise:

• Zamak 3
• Zamak 5
• weitere Zamak- und ZA-Legierungen

Welche Legierung geeignet ist, hängt unter anderem ab von:

• mechanischer Festigkeit
• Härte und Verschleißbeanspruchung
• Maßhaltigkeit
• Oberflächenanforderung
• Korrosionsschutz
• Bauteilgeometrie
• späterer Beschichtung
• Einsatztemperatur

Die konkrete Legierung wird anhand der Bauteilfunktion und der vorgesehenen Oberflächenbehandlung ausgewählt.

Zinkdruckguss oder Aluminiumdruckguss?

Zink- und Aluminiumdruckguss sind keine austauschbaren Verfahren. Beide Werkstoffe besitzen unterschiedliche Stärken.

Zinkdruckguss eignet sich besonders für:

• sehr feine und komplexe Geometrien
• dünne Wandstärken
• kleine Radien und präzise Details
• hohe Maßhaltigkeit
• dekorative Sichtoberflächen
• kompakte und belastbare Bauteile
• kurze Gießzyklen

Aluminiumdruckguss eignet sich besonders für:

• geringes Bauteilgewicht
• größere Struktur- und Gehäuseteile
• höhere Einsatztemperaturen
• gute Wärmeleitfähigkeit
• Anwendungen mit konsequentem Leichtbaufokus

Die Werkstoffentscheidung sollte deshalb anhand von Bauteilfunktion, Gewicht, Geometrie, Oberfläche, Temperatur und Stückzahl getroffen werden.

Mechanische Nachbearbeitung von Zinkdruckgussteilen

Viele Zinkdruckgussteile können aufgrund ihrer hohen Genauigkeit endkonturnah gefertigt werden. Präzise Funktionsflächen, Passungen, Gewinde oder Dichtbereiche können anschließend mechanisch bearbeitet werden.

Mögliche Bearbeitungsschritte sind:

• CNC-Fräsen
• Bohren und Reiben
• Gewindefertigung
• Bearbeitung von Passungen
• Planbearbeitung von Funktionsflächen
• Entgraten
• Gleitschleifen und Polieren

Bearbeitungszugaben und Aufspannmöglichkeiten sollten bereits bei der Konstruktion und Werkzeugauslegung berücksichtigt werden.

Qualitätssicherung im Zinkdruckguss

Die Qualitätssicherung richtet sich nach Zeichnung, Bauteilfunktion, Oberfläche und Projektphase. Kritische Maße, Sichtbereiche und Funktionsflächen werden bereits bei der Projektprüfung identifiziert.

Projektbezogen können unter anderem vereinbart werden:

• Maß- und Prüfprotokolle
• Materialnachweise
• Erstmusterprüfberichte
• Prüfung definierter Funktionsmaße
• dokumentierte Oberflächenanforderungen
• Schichtdicken- und Beschichtungsnachweise
• weitere bauteilspezifische Prüfungen

Der Prüfaufwand wird auf Prototyp, Kleinserie oder laufende Serienfertigung abgestimmt.

Zinkdruckguss-Projekt anfragen

Sie benötigen Zinkdruckguss-Prototypen, eine wirtschaftliche Kleinserie oder eine laufende Serienfertigung?

Für eine fundierte Projektprüfung benötigen wir idealerweise:

• 3D-CAD-Daten
• technische Zeichnung
• gewünschte Zinklegierung
• Prototypen- und Jahresstückzahl
• geplante Projektlaufzeit
• kritische Toleranzen und Funktionsmaße
• Anforderungen an die Oberfläche
• mechanisch zu bearbeitende Bereiche
• gewünschte Beschichtung
• Termin für Werkzeug und erste Bauteile

Wir prüfen Bauteil, Legierung, Werkzeugkonzept, Druckgussprozess, Nachbearbeitung und den möglichen Übergang vom Prototyp bis zur Serienfertigung.