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