Porendruckguss - ein Weg, Aluminium einzusparen?

Das Druckgießen ist ein etabliertes Gießverfahren für die Fertigung von Gussteilen aus niedrigschmelzenden Legierungen in großen Stückzahlen. Das Verfahren ist durch einen hohen Automatisierungsgrad gekennzeichnet und erlaubt die Fertigung endkonturnaher Gussteile mit hoher Maßhaltigkeit und Wiederholgenauigkeit. Um den Gießprozesses effektiv führen und das Druckgusswerkzeug optimal auslegen zu können, werden bereits in der Planungsphase Gießprozess-Simulationen durchgeführt, um bereits vor dem Abguss Aussagen zum Ablauf der Formfüllung und Erstarrung, zur Gefügebildung sowie zu Eigenspannungen und zum Verzug der Gussteile zu erlangen.
Die Prozessführung zielt darauf ab, im Gießprozess eine vollständige Formfüllung bei minimalem Materialeinsatz zu erlangen, um die gewünschten Eigenschaften eines Druckgussteils einzustellen. Besonders wichtig ist dies bei Druckgussteilen, die definiert Lasten aufnehmen müssen. Hierzu gehören beispielsweise Motor- und Getriebegehäuse. Bei anderen Gussteilen wie Abdeckungen von Geräten oder Schaltschränken sind die Anforderungen hingegen viel geringer. Hier steht der Schutz der elektronischen/elektrischen Bauteile vor Staub und Schmutz und Schutzmaßnahmen vor Stromschlägen durch Berührung im Vordergrund.
Im Artikel wird die Idee aufgegriffen, den Materialeinsatz von Gussteilen, die bezüglich ihrer mechanischen Zieleigenschaften nicht kritisch sind, unter das üblicherweise angestrebte Schussgewicht zu reduzieren. Dafür wird das Porendruckguss-Verfahren genutzt. Das Verfahren zielt darauf ab, über eine kontrollierte Einstellung der Gussteilporosität eine Materialeinsparung zu erzielen, ohne die Gussteilqualität und -funktionalität zu beeinträchtigen. Damit eröffnet das Verfahren die Möglichkeit, Gewicht bei den Endprodukten einzusparen und Ressourcen effizienter zu nutzen.
Im Artikel werden Versuche zur Herstellung von Gussteilen im Porendruckguss unter Nutzung verschiedener Verfahrensparameter vorgestellt. Die Versuche wurden mit Hilfe der Statistiksoftware Cornerstone geplant und ausgewertet. Basis des Versuchsprogramms war ein D-optimaler Versuchsplan. Die in den Gießversuchen erreichten Ergebnisse - dazu gehören Gussteilgewichte, Oberflächenqualitäten und Zugfestigkeiten der Gussteile sowie Röntgenaufnahmen - werden diskutiert und bewertet.