DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007

Gießverfahren, welches dem Druckgießen ähnelt. Beim
Squeeze-Casting unterscheidet man zwei Verfahren,
eines, welches dem Niederdruckgießen ähnelt und
Indirect-Squeeze-Casting genannt wird und das Direct-
Squeeze-Casting, welches dem Gesenkschmieden ähnelt.
2. 30 Jahre Entwicklung des Thixogießens
2.1. Verfahren des Thixocasting
Das Pressgießen (Squeeze-casting) ist ein Verfahren, wie
es bereits seit 80 Jahren bekannt war, vgl. DE 654 267 A,
wohingegen das Thixocasting, also das Thixogießen, zu
den neueren Verfahren zählt, da es erst seit 30 Jahren
eine Rolle bei der Verarbeitung der Metalle und
Metalllegierungen spielt.
Die Thixocast-Methode ist dabei einerseits erstmals in der
Lage, die guten mechanischen Eigenschaften zu erzielen,
die aufgrund der sonst nur mit dem Schmiedeverfahren
herstellbaren Dichtheit des Bauteils zusammenhängen.
Andererseits können mittels Thixocasting auch
metallische Legierungen umgeformt werden, deren
plastisches Umformverhalten ein Schmieden nicht
erlauben würde.
Dabei werden mit dem Thixogießen geometrische Formen
der Bauteile möglich, wie sie beim Schmieden undenkbar
wären, da festes Material eine zu geringe Viskosität
aufweist, um in alle Ecken, Kanten und Hinterschnitte
einer Form zu fließen. Das Verarbeiten der Metalllegierung
im halbfesten Zustand durch Gießen setzt aber ein
Material voraus, dessen Gefüge keine Dendriten aufweist,
sondern kugelige Gestalt hat, vgl. Figur 2 und 3.
Figur 2: Dentritische Gefügeausbildung nach dem normalen
Erstarren einer Legierung, vgl. EP 545 145 A1.
Figur 3: Globolitische Gefügeausbildung einer Legierung nach
spezieller Abkühlung, vgl. EP 1 266 973 A2.
Eine globulitische Gefügeausbildung erreicht man
beispielsweise bei den gebräuchlichen
Aluminiumlegierungen, durch Zusatz kornfeinender
Legierungselemente oder Rühren der Schmelze beim
Abkühlen. Das globulitische Gefüge ermöglicht, dass sich
die festen Teile, die in der flüssigen Phase vorliegen, beim
Umformen aneinander vorbeibewegen und somit nicht
gegenseitig behindern. Bei den nadelförmig ausgebildeten
Dentriten würde eine Umformung zur Rissbildung führen.
Das Ausgangsmaterial wird entweder direkt aus der
Schmelze bis in den Thixobereich abgekühlt oder als
Strangpressbolzen wiedererwärmt. Beide Möglichkeiten
können innerhalb der Formmaschine, meist induktiv, oder
außerhalb der Formmaschine erfolgen, wobei sich bei
letzterer Möglichkeit die Frage des Temperatur und
Gestalt erhaltenden Transportes stellt.
Der Temperatursteuerung kommt ohnehin eine hohe
Bedeutung zu, da das Fließvermögen stark von ihr
abhängt.
Der eigentliche Gießvorgang erfolgt dann unter sehr
hohem Druck und sehr schnell. Damit ist es möglich,
dichte Gussstücke auch großer Querschnitte oder
Gussstücke mit geringerer Porosität als beim Druckguss
herzustellen, vgl. CH 639 300 A5, DE 42 32 742 A1 oder
DE 100 52 638 A1.
Das Gießen erfolgt zumeist auf herkömmlichen
Druckgießmaschinen, bei denen ein Material in die
Gießkammer eingebracht und mittels eines Kolbens mit
hohem Druck in die Gießform gedrückt wird, vgl. Figur 4.
24 Erfinderaktivitäten 2006/2007