Hochkonzentriert ging es bei der Jurysitzung des 7. Zinkdruckguss-Wettbewerbs zu. Immer wieder wurden die Lupen gezückt, um die Verarbeitungsqualität der eingereichten Bauteile bis ins kleinste Detail zu begutachten. Argumente für oder gegen eine Prämierung wurden diskutiert und sorgfältig gegeneinander abgewogen. Und trotzdem fiel der Jury die Entscheidung sichtlich nicht leicht, so vielfältig stellte sich das Fertigungs-Know-how dar:Die Teile spiegeln eine ungeheure Bandbreite der Einsatzbereiche von Zinkdruckguss wider – auch jenseits etablierter Branchen wie beispielsweise der Automobilindustrie, zeigte sich Martin Schlotterbeck, Oskar Frech GmbH + Co. KG, beeindruckt. Anspruchsvolle Konstruktionen und Gießtechniken, herausragende Detailausarbeitung, hohe Qualität – so bewerteten die Experten insgesamt die Einreichungen und vergaben drei Platzierungen und einen Sonderpreis. Im Rahmen der Eröffnungsveranstaltung der EUROGUSS 2018 in Nürnberg wurden am 16. Januar die Gewinner bekanntgegeben.
Dünnwandguss setzt neue Maßstäbe
Mit dem ersten Platz wurde die Dynacast Deutschland GmbH gewürdigt, die mit einem Bauteil aus dem Anwendungsbereich Elektrotechnik/Elektronik am Wettbewerb teilnahm. Das Gehäuse ist mit bis zu 0,5 Millimetern – im gegossenen Gewinde mit Steigung sogar bis zu 0,2 Millimetern – Wandstärke extrem dünnwandig gegossen und stellt damit höchste Ansprüche an Werkzeugbau und Gießtechnik. Vor allem das Füllen des Schirmkreuzes in einer Wandstärke von 0,55 Millimetern erfordert eine sehr gute Prozesskenntnis. Die Fertigung erfolgt ohne Entnahmehilfe, eine Nachbearbeitung ist nicht erforderlich. Das Gussteil wird im Schüttgutverfahren und damit in einer sehr hohen Produktivität hergestellt. Es macht nach den Worten der Jury deutlich, dass auch beim Dünnwandguss eine Oberflächenveredelung durch eine galvanische Beschichtung gut realisierbar ist. Dünnwandguss komme hier in höchster Qualität serienmäßig zum Einsatz. So würden die Maßstäbe für Zinkdruckguss erneut verschoben und die Türen für neue Einsatzbereiche geöffnet.
Angussarmes Gießen erreicht Serienreife
Ein von der Adolf Föhl GmbH + Co KG neu entwickeltes Bauteil für die Fenstertechnik belegt den zweiten Platz. Durch Clips über Klemmrippen mit einer Kraftaufnahme von 65 N bis 75 N kann es vor Ort leicht eingebaut werden. Sollbruchstellen mit einem definierten Bruch bei 360 N bis 460 N erlauben bei Bedarf eine Demontage. Um eine einwandfreie Montage sowie Funktionalität zu gewährleisten, muss das Werkzeug besondere Anforderungen erfüllen – Ziele sind eine scharfkantige Ausbildung der Rippen und die damit einhergehende definierte Druckbelastung sowie die Abstimmung der Tuschierflächen, um gratfreie Teile zu erhalten, da keine Nacharbeit vorgesehen ist.
Hervorzuheben ist zudem die angussarme Gießtechnik. Der Guss des Teils wurde von 16-fach konventionellem Zinkdruckguss auf 32-fach Heißkanaltechnik umgestellt. Eingesetzt werden vier Heißkanaldüsen mit jeweils acht Kavitäten in einem Abguss. Während im konventionellen Guss 60 bis 70 Prozent Zink im Anguss bleiben, sind es hier nur etwa 25 Prozent. Die neue Gießtechnik ist nach Meinung der Experten in der Praxis bei Serienteilen angekommen und trage zu einer deutlichen Steigerung der Ressourceneffizienz des Verfahrens bei. Die gewählte Lösung des vierfachen Anschnitts lasse vermuten, dass Techniken aus dem Kunststoffspritzguss erfolgreich übertragen wurden. Das sei in der Branche ein Novum und zeige, dass es noch Entwicklungspotenzial gibt.
Formenbau geht ungewöhnliche Wege
Den dritten Platz belegt ein Zahnrad mit Welle, das von der Kaspar Lüther GmbH & Co. KG eingereicht wurde. Dieses Bauteil aus dem Bereich der Bürotechnik ist ein gelungenes Beispiel für Verbundguss. In diesem Fall wird Zink mit Einlegeteilen aus Edelstahl gegossen, um die Eigenschaften beider Werkstoffe im Hinblick auf Funktion und Kosten optimal auszunutzen. Die Zahnräder werden auf eine Edelstahlwelle aufgegossen. Dabei erfolgt die Anbindung der Teile nur punktuell auf der deren Innenseite, um die Außenverzahnung ohne störenden Formtrenngrat zu gestalten.
Der Formenbau ist hier laut Cesare Troglio vom Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie einen ungewöhnlichen Weg gegangen, was die Jury zunächst vor ein Rätsel gestellt und dann nachhaltig verblüfft habe; Form und Stellung des Angusses seien in diesem Fall ungewöhnlich und geschickt gelöst. Außerdem würden höchste Anforderungen an die Toleranz der Form gestellt.
Kunsthandwerk nutzt Zinkdruckguss
Den Ausbau der Einsatzbereiche von Zinkdruckguss im Kunsthandwerk würdigt die Jury mit einem Sonderpreis für die Heiligenstädter Reißverschluss GmbH & Co. KG. Beim Zinkdruckgussteil Kleeblatt handelt es sich um einen hochwertigen Dekorationsartikel an einer Holzfigur einer deutschen Manufaktur. Ziel war, ein sehr dünnes vierblättriges Kleeblatt möglichst naturnah zu gestalten. Anschnitte oder Überläufe im Sichtbereich waren auszuschließen.
Das Kleeblatt wird über bewegliche Kerne geformt. Die einzelnen Blätter haben eine Wandstärke von nur 0,6 Millimetern. Nach dem Gießen werden sie gleitgeschliffen und galvanisch vergoldet – die hohe Oberflächenqualität bei solch einem dünnwandigen Teil stellt eine besondere Herausforderung dar. Ausschlaggebend für die Wahl von Zink waren die hervorragenden Gieß- und Oberflächeneigenschaften des Werkstoffs, weshalb das Teil in einem Stück gefertigt werden kann. Guss und Formenbau sind anspruchsvoll – schließlich muss der dünne Stiel des Kleeblatts bis zum Ende gefüllt werden.
Expertenjury mit genauem Blick für Details
Jedes Bauteil, das wir beim diesjährigen Zinkdruckguss-Wettbewerb begutachtet haben, demonstriert eindrucksvoll die Kreativität der Branche – aber auch das Engagement und den Mut der Unternehmen, andere Wege zu gehen, Neues zu wagen und auszuprobieren, lautet das Fazit von Dr.-Ing. Sabina Grund von der Initiative Zink. Mit Blick auf die Vielfalt und Qualität der Teile ergänzt Martin Schlotterbeck: Wenn man einen aktuellen Trend definieren müsste, dann ist es zweifellos der zum Dünnwandgießen bis hin zum Folienguss, womit Materialbedarf und Teilegewicht reduziert werden. Und das eröffne wiederum ganz neue Anwendungsbereiche.
Die ehrenamtlich tätige Jury wurde wie in den Vorjahren von der Initiative Zink berufen – und erneut konnten namhafte Zinkdruckguss-Experten gewonnen werden. Ihr gehörten Peter Meyer zu Bergsten, Nordenhamer Zinkhütte GmbH, Walter Leis, Hochschule Aalen, Didier Rollez, Grillo-Werke AG, Dipl.-Ing. Franz-Josef Wöstmann, Fraunhofer IFAM, Dipl.-Ing. Cesare Troglio, Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie, Martin Schlotterbeck von der Oskar Frech GmbH + Co. KG, Mik Gilles, International Zinc Association, Dr. Norbert Hoffmann, Vorsitzender des Fachausschusses Druckguss des BDG sowie Yves Frappier, NFM Alloyz S.A., an.
- www.initiative-zink.de
Bauteil für die Fenstertechnik, eingereicht von der Adolf Föhl GmbH + Co KG
Zahnrad mit Welle, eingereicht von der Kaspar Lüther GmbH & Co. KG
Text zum Titelbild: Gehäuse/Halter (links), eingereicht von der Dynacast Deutschland GmbH
