Druckguss, auch Druckguss genannt, ist ein Verfahren zur Herstellung von Gussteilen durch Füllen des Hohlraums eines Werkstücks Druckgussform mit flüssigem oder halbflüssigem Metall unter hohem Druck, das unter Druck schnell erstarrt. Es handelt sich um eine Art Metallgusstechnologie, die die Vorteile einer hohen Produktionseffizienz, einer guten Produktqualität, einer hohen Maßgenauigkeit, eines geringeren Schnittaufwands, eines umweltfreundlichen Umweltschutzes und zuverlässiger mechanischer Eigenschaften bietet Druckgussprodukte. Der Druckguss als universelles grundlegendes industrielles Verfahren entstand und entwickelte sich mit der Nachfrage der Druckindustrie bereits zu Beginn des 19. Jahrhunderts schrittweise weiter.

 

Seit den 1930er Jahren werden nach und nach Aluminium, Zink, Kupfer, Magnesium und andere Legierungen als Druckgussmaterialien verwendet. Seit der Mitte des 20. Jahrhunderts finden Druckgussteile in verschiedenen Branchen breite Anwendung, z Automobile, medizinische Geräte, Kommunikation, Haushaltsgeräteund Computer. Gleichzeitig hat sich die Druckgusstechnologie mit der steigenden Nachfrage nach Produktleistung in verschiedenen Branchen allmählich zu einer komplexen Technologie entwickelt Druckgussverfahren wie Hochdruck-Druckguss und Vakuum-Druckguss auf Basis des Niederdruckgusses.

 

 

① Durch die Entwicklung nachgelagerter Anwendungsfelder sind die Merkmale der Präzisionsbearbeitung und -fertigung immer deutlicher hervorgetreten

 

Mit der Entwicklung nachgelagerter Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, industrieller Elektro- und anderer Endprodukte und -geräte werden die Anforderungen an die Präzisionsbearbeitung von Komponentenprodukten immer höher. Druckgussprodukte müssen mit anderen Komponenten zu kompletten Komponenten zusammengefügt werden. Als Zwischenprodukte spiegeln sich ihre Präzisionsbearbeitungseigenschaften sowohl in der Produktleistung als auch im Erscheinungsbild des Produkts wider. Die interne Leistung von Druckgussprodukten hängt hauptsächlich davon ab, ob die Produktstruktur, die Qualität usw. den Nutzungsanforderungen gerecht werden können, und die Leistungsanforderungen hängen im Allgemeinen mit den Endprodukten der spezifischen Anwendung zusammen: Gussteile für industrielle Werkzeugmaschinen müssen im Allgemeinen eine hohe Festigkeit aufweisen , hohe Steifigkeit und geringe Spannung; Die Automobilindustrie benötigt im Allgemeinen Gussteile mit hoher Festigkeit, hoher Plastizität und hoher Dauerfestigkeit; Druckgussteile, die in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden, erfordern eine hohe Festigkeit, gute Zähigkeit, gute Bruchzähigkeit und einen starken Widerstand gegen Ermüdungsrisswachstum. Die Präzision des Aussehens von Druckgussprodukten spiegelt sich in der Maßtoleranz und dem Zustand der Oberflächenfehler des Produkts wider: Je kleiner die Maßtoleranz, desto höher ist die Anpassungsleistung bei der Installation und Verwendung anderer Komponenten. Oberflächenfehler werden hauptsächlich durch eine schlechte Fließfähigkeit der Legierungsflüssigkeit und ein unangemessenes Gießsystem während des Druckgussprozesses verursacht, was zu Unterguss führt. Oberflächenfehler beeinträchtigen nicht nur das Aussehen des Produkts, sondern beeinträchtigen in gewissem Maße auch seine Wirksamkeit im Gebrauch.

 

② Der Schlüssel zur Herstellung von Druckgussprodukten liegt in der Werkzeugentwicklung

 

Zu den wichtigen Gliedern im Herstellungsprozess von Druckgussprodukten gehören die Druckgussumformung und die anschließende Präzisionsbearbeitung. Daher sind Forschung, Entwicklung, Design und Herstellung von Formen und Vorrichtungen zu wichtigen Ausdrucksformen des technischen Niveaus von Druckgussunternehmen geworden. Die Gestaltung des Strömungskanals im Formgießsystem ist der Schlüssel zur Beeinflussung der Dimensionsänderungen und Oberflächenfehler von Druckgussprodukten. Die Einsatzhärtebehandlung der Form kann die Härte, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit der Form verbessern und die Lebensdauer der Form verlängern. Gleichzeitig bestimmt der Temperaturzustand der Form auch den Erstarrungsgrad und die entsprechende Mikrostruktur des Gussstücks, was eng mit der Produktleistung zusammenhängt. Bei der abschließenden Präzisionsbearbeitung werden hauptsächlich Werkzeuge, Vorrichtungen und CNC-Geräte verwendet, um den Druckgussrohling mechanisch zu bearbeiten und so die Toleranz und die Genauigkeit des Erscheinungsbilds des Produkts weiter zu verbessern. Vorrichtungen und spezielle Schneidwerkzeuge sind unverzichtbare und wichtige Komponenten im Präzisionsbearbeitungsprozess, und ihre Anpassungsfähigkeit ist eine wichtige Garantie für die Verbesserung der Produktmaßtoleranz und der Erscheinungsbildgenauigkeit. Durch die Rationalität des Werkzeug- und Vorrichtungsdesigns können schneller Austausch, Selbstpositionierung, synchrone Bearbeitung mehrerer Stationen und andere Effekte erreicht werden, während gleichzeitig die Produktgenauigkeit verbessert und die Produktionseffizienz weiter verbessert wird.

 

③ Maßgeschneiderte Produkteigenschaften stellen hohe Anforderungen an die Design-, Forschungs-, Entwicklungs- und Fertigungskapazitäten von Unternehmen

 

Druckgussprodukte, die in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden können, sind im Allgemeinen nicht standardmäßige, vom Kunden angepasste Produkte. Kunden schlagen Produktdesignlösungen vor, die auf der spezifischen Anwendungsumgebung der Produkte basieren. Die Bereitstellung maßgeschneiderter Produkte, die den Anforderungen auf der Grundlage vorhandener Produktionsanlagen und Verarbeitungstechnologien entsprechen, erfordert von Gussunternehmen starke Forschungs- und Entwicklungskapazitäten und gute Fertigungserfahrung. Das Forschungs- und Entwicklungsteam des Unternehmens muss zunächst über ein genaues Verständnis und eine genaue Analyse der Kundenbedürfnisse verfügen und außerdem in der Lage sein, Produktionsressourcen wie passende Druckguss- und Präzisionsbearbeitungsprozesse, geeignete Werkzeuge und Produktionsanlagen in eine qualifizierte Serienproduktion umzuwandeln Produkte.

 

④ Langer Forschungs- und Entwicklungszyklus für maßgeschneiderte Produkte

 

Druckgussprodukte weisen individuelle Eigenschaften auf, und bei der Produktentwicklung müssen Faktoren wie Produktspezifikationen, Struktur, Verwendung sowie Produktions- und Verarbeitungsprozesspfade umfassend berücksichtigt werden. Darüber hinaus stellen die Anwendungsbereiche Automobil, Luft- und Raumfahrt, industrielle Elektrik und andere Umgebungen auch strenge Qualitätsanforderungen an Produkte, was zu einem längeren Zyklus von der Produktentwicklung über die Versuchsproduktion bis zur Massenproduktion führt.

 

⑤ Die Druckgussindustrie ist eine kapital- und technologieintensive Branche

 

Die Druckgussindustrie gehört zu einer kapital- und technologieintensiven Branche. Die Nachfrage nach kundenspezifischen Druckgussprodukten ist hoch. Daher müssen Unternehmen Fertigungs-, Forschungs- und Entwicklungs- sowie Prüfgeräte so konfigurieren, dass sie den relevanten Anforderungen entsprechen, und die Geräte entsprechend den Änderungen im Erscheinungsbild, in der Größe und in den Genauigkeitsanforderungen der Produkte modifizieren oder aktualisieren Endprodukt. Druckgussunternehmen müssen im In- und Ausland große Summen investieren, um fortschrittliche Druckgussausrüstung, Präzisionsverarbeitungsausrüstung, Forschungs- und Entwicklungsausrüstung sowie Testausrüstung zu kaufen und so ihre Hardware-Stärke zu verbessern. Andererseits müssen Unternehmen ihr F&E-Personal auch mit umfangreichem Fachwissen und Branchenerfahrung ausstatten, um ihre Softwarestärke in den Bereichen Materialanwendung, Formenentwicklung, Produktdesign und Prozessinnovation unter Beweis zu stellen.

 

 

 

Der Anwendungsbereich von Druckgussteilen ist sehr breit und sie werden häufig in Automobilen, Maschinen, elektronischen Geräten und Kommunikationsgeräten eingesetzt, wobei die Automobilindustrie die größte Menge an Druckgussteilen verwendet. Derzeit umfassen die im Druckgussverfahren verwendeten Metallrohstoffe hauptsächlich Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Zinklegierungen, Kupferlegierungen usw. Unter diesen macht Aluminiumlegierungen den höchsten Anteil bei der Verwendung von Druckgusslegierungen aus seine weitverbreitete Anwendung in der Automobilindustrie. Mit der Weiterentwicklung des technologischen Niveaus in der Druckgussindustrie wird in Zukunft auch der Anwendungsbereich von Druckgussteilen in Branchen wie neue Energie, Luft- und Raumfahrt sowie Robotik weiter erweitert.

 

Arten von Druckgusslegierungen	Vorteile	Anwendungsbereich
Aluminiumdruckgusslegierung	Geringe Dichte, hohe spezifische Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit. Gute Leitfähigkeit und Leitfähigkeit; Gute Schnittleistung.	Automobil, Luft- und Raumfahrt, Maschinenbau, Elektronik, Energiesysteme und andere Bereiche
Zinkdruckgusslegierung	Niedriger Schmelzpunkt, kann die Lebensdauer von Druckgussformen verlängern, neigt weniger zum Anhaften des Moduls, gute Gusstechnologie, kann verschiedene komplexe und dünnwandige Gussteile druckgießen, gute Galvanisierungsleistung; Hat eine gute Leistung bei Raumtemperatur.	Automobil, Instrumentierung, Industrieelektrik, Haushaltselektrik Bereiche wie Maschinen und Werkzeugmaschinen
Druckgegossene Magnesiumlegierung	Geringe Dichte, hohe spezifische Festigkeit, gute Steifigkeit und Stoßdämpfung, Antihaftbeschichtung. Stabile Komponentengröße, geringe Wärmekapazität, Antihaftbeschichtung, gute Schneidleistung.	3C-Produkte, Hochgeschwindigkeits-Schienenfahrzeuge und andere Transportbereiche, Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, Architekturdekoration und andere Bereiche
Druckgegossene Kupferlegierung	Gute mechanische Eigenschaften, ausgezeichnete Leit- und Wärmeleitfähigkeit, niedriger Reibungskoeffizient, gute Verschleißfestigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit.	Zahnräder, Rohrverbindungen, die der Einwirkung von Meerwasser standhalten, Ventilkörper, Schiffsteile und verschiedene Gussteile mit komplex geformten Teilen

 

Aufgrund der niedrigen Produktionskosten, des ausgereiften Prozesses und des breiten Anwendungsspektrums ist Aluminiumlegierung derzeit das wichtigste Metall im Druckguss. Laut einem Forschungsbericht von Huafu Securities sind mehr als 80 % des für Druckgussteile verwendeten Materials Aluminiumlegierungen.

 

Laut den Forschungsergebnissen von GrandView Research beträgt die globale Marktgröße für Aluminiumdruckguss im Jahr 2021 69.4 Milliarden US-Dollar und bis 112.3 wird die Marktgröße 2030 Milliarden US-Dollar erreichen. Darüber hinaus wird auch die weltweite Marktnachfrage nach Druckgussteilen aus Aluminiumlegierungen von 8932.3 Milliarden US-Dollar steigen Tausend Tonnen im Jahr 2021 auf 11376.9 Tausend Tonnen im Jahr 2028, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 3.53 %. Die Marktgröße von Druckgussteilen aus Aluminiumlegierungen wird weiterhin stetig wachsen.

 

China ist derzeit der weltweit größte Produzent und Verbraucher von Gussteilen. Laut der Zeitschrift Modern Casting der American Foundry Association machte Chinas Gussproduktion im Jahr 49.24 2020 % der weltweiten Gesamtproduktion aus. In den letzten Jahren verzeichnete Chinas Produktion einen stetigen Wachstumstrend mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate von 3.12 % zwischen 2010 und 2020 XNUMX.

 

Anteil der weltweiten Gussproduktion im Jahr 2020 Chinas Gussproduktion von 2010 bis 2020 (10000 Tonnen)

 

 

Datenquelle: ModernCasting. Datenquelle: China Foundry Association

 

Aus Sicht der Anwendungsfelder ist die Automobilindustrie die Branche mit dem größten Einsatz und der größten Vielfalt an Druckgussprodukten. Laut einem Forschungsbericht von Mordor Intelligence erreichte der Markt für Automobildruckguss im Jahr 61.05 2021 Milliarden US-Dollar; Es wird erwartet, dass die globale Marktgröße bis 87.54 auf fast 2027 Milliarden US-Dollar ansteigt. Nach Berechnungen von Guosheng Securities erreichte die Marktgröße der chinesischen Automobil-Aluminiumdruckgussindustrie im Jahr 89 2020 Milliarden Yuan und wird bis 128.5 2025 Milliarden Yuan erreichen XNUMX. Daher hat die Entwicklung der Automobilindustrie in hohem Maße direkte Auswirkungen auf die Entwicklung der Druckgussindustrie.

 

Seit den 1970er Jahren setzen sich Länder auf der ganzen Welt für Energieeinsparung, Emissionsreduzierung und grünen Umweltschutz ein. In diesem Zusammenhang sind die Reduzierung des Energieverbrauchs von Automobilen und die Verbesserung der Energieeffizienz zu einer wichtigen Richtung für die Entwicklung der Automobilindustrie geworden. Das geringe Gewicht von Automobilen ist einer der wichtigsten Wege, um das Ziel der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung zu erreichen, und die Verbesserung des Designs und der Herstellung von Automobilkomponenten ist zu einem wichtigen Mittel geworden, das zunächst in Betracht gezogen wird. Bei der Konstruktion und Herstellung von Komponenten werden hauptsächlich zwei Aspekte berücksichtigt, nämlich die Verwendung von Leichtbaumaterialien und die Anwendung fortschrittlicher Fertigungsverfahren, sodass die hergestellten Komponenten nicht nur den Anforderungen des Leichtbaus, sondern auch den Anforderungen praktischer Anwendungen entsprechen. Das Druckgussverfahren bietet in beiden Aspekten große Vorteile, was dazu führt, dass die Druckgussindustrie in den Entwicklungstrend der Energieeinsparung, Emissionsreduzierung und des umweltfreundlichen Umweltschutzes bei Automobilen integriert wird.