Bei der Produktion von Aluminium-Kokillenguss-Werkstücken werden zumeist genormte Legierungen verarbeitet. Die Norm EN 1706:1998 beschreibt die chemischen Zusammensetzungen und die mechanischen Charakteristika für Aluminium-Kokillengusslegierungen. Außerdem finden sich in der Norm wichtige Hinweise zum Gießverhalten der Aluminiumlegierungen, speziell zur Herstellung von Kokillenguss-Teilen. Für Aluminiumlegierungen in Masseln (legiertes Blockaluminium) findet hingegen die Norm EN 1676 Anwendung.
In den genannten Normen sind die Toleranzen bezüglich der chemischen Zusammensetzung sehr großzügig angegeben. Bei Kokillengusslegierungen üben allerdings einige Elemente bedeutenden Einfluss auf das Gießverhalten und die sich anschließenden mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Aluminium-Teile aus. Deshalb empfiehlt es sich, die Toleranzen, je nach konkretem Anwendungsfall, einzugrenzen und derart anzupassen, dass eine gleichmäßig, reproduzierbare Teilequalität gewährleistet bleibt.
Gießverfahren für Kokillengusslegierungen
Beim Kokillengießen vergießt man Schmelzen unter dem Einfluss der Schwerkraft oder/und mithilfe von Druck. Dabei wird die Aluminium-Legierung in flüssigem oder teigigem Zustand in eine Dauerform aus Stahl steigend oder fallend vergossen. Unter Berücksichtigung der konkreten Werkzeugkosten lassen sich mit derartigen Verfahren unterschiedliche Seriengrößen herstellen.
Verfahren:
- Schwerkraft-Kokillenguss
- Kippkokillenguss
- Niederdruck-Kokillenguss
- Gegendruck-Kokillenguss
- besondere Gießverfahren für Aluminium-Kokillengusslegierungen, wie beispielsweise Schleudergießen, Precocast-Verfahren, oder Flüssigpressen
Allgemeine Werkstoffeigenschaften von Aluminium-Kokillengusslegierungen
Eine "Universal-Legierung" für das Verfahren gibt es nicht. Verschiedene Kokillengusslegierungen haben auch unterschiedliche mechanische und physikalische Eigenschaften. Deshalb erfordert jeder Anwendungsfall eine sorgfältige Auswahl der passenden Aluminium-Legierung. Hinzu kommen die teilweise erheblich voneinander abweichenden Gießeigenschaften der einzelnen Aluminium-Legierungen. In der Praxis ist daher eine sehr enge Zusammenarbeit zwischen dem Konstrukteur des Aluminium-Werkstücks und dem Gießer erforderlich. Die folgende Tabelle kann deshalb auch lediglich einen grundlegenden Überblick über grundlegende physikalische und mechanische Werkstoffeigenschaften von Kokillengusslegierungen geben.
Statische mechanische Eigenschaften von Kokillengusslegierungen
Die Werte für in der Norm aufgeführte Aluminium-Legierungen gelten grundsätzlich für getrennt gegossene Probestäbe. Die Werte für Probestäbe, die aus einem aus einem Aluminium-Gussstück gewonnen werden, können aufgrund von verfahrensbedingten Gefügeänderungen von den in der Norm angegebenen Werten abweichen. Deshalb sind für Probestäbe, die aus einem Gussstück hergestellt werden, gesonderte Vereinbarungen zwischen dem Hersteller und dem Lieferant bezüglich der konkreten Lage im Gussstück, den Abmessungen, der Prüfhäufigkeit und der geforderten Werte notwendig.
Quelle: Gießereilexikon - Aluminium-Kokillenguss-Legierungen