Die moderne Gesellschaft ist in hohem Maße von der Elektroindustrie abhängig, die als eines ihrer wesentlichen Elemente fungiert. Das Wachstum der Industrie hängt sowohl bei den industriellen Stromversorgungssystemen als auch bei der Unterhaltungselektronik von der Leistung, der Präzision und der Innovation ab. Die weit verbreitete Umwandlung der Komponentenherstellung beinhaltet Aluminiumdruckguss als Haupttechnik.Aluminiumdruckguss ist sowohl ein Herstellungsverfahren als auch ein technologischer Faktor, der es elektrischen Anwendungen ermöglicht, leichte Komponenten zu erhalten und gleichzeitig die elektrische Wärmeleistung, die Korrosionsbeständigkeit und die lange Lebensdauer beizubehalten.

Der Artikel analysiert den Aluminiumdruckguss eingehend, um zu verstehen, wie er der Elektroindustrie hilft, indem er den Implementierungsprozess und die Lösungsmethoden sowie die Anwendungsbereiche und technischen Standards untersucht.

Was ist Aluminiumdruckguss?

Beim Metallgießen, auch Druckguss genannt, wird geschmolzenes Metall mit hohem Druck in die Hohlräume der Form gespritzt. Die als Kokillen bezeichneten Produktionsformen werden in der Regel aus gehärtetem Werkzeugstahl hergestellt, um die genaue Herstellung komplexer Teile durch die Vorbereitung von Großserien zu erleichtern.

Die bevorzugten Metalle für Aluminiumdruckgussanwendungen sind Aluminiumlegierung 380 (A380) sowie Aluminiumlegierung 383 (A383) oder Aluminiumlegierung 413, da sie neben hervorragenden Festigkeits- und Korrosionsbeständigkeitseigenschaften eine ausgezeichnete Fließfähigkeit aufweisen.

Einspritzdruck: 1.500-25.000 psi (103-1.724 bar)

Auffüllzeit: Weniger als 0,1-0,2 Sekunden

Gießtemperatur (Aluminium):  660°C (1.220°F)

Erreichbare Toleranzen:  ±0,001″ pro Zoll (±0,025 mm pro 25,4 mm)

Die schnelle Einspritzung in Verbindung mit einem schnellen Kühlsystem führt zu Bauteilen mit hervorragender Maßgenauigkeit und erstklassigen Oberflächen, die sich gut für elektrische Anwendungen eignen.

Warum Aluminium in elektrischen Anwendungen?                            

Die Eigenschaften von Aluminium eignen sich für die Elektroindustrie:

Aluminium-Druckgussverfahren: Schritt für Schritt

Aluminium-Druckguss Teile sind hocheffiziente und vielseitige Teile, die im Aluminiumdruckgussverfahren hergestellt werden, indem geschmolzenes Aluminium in eine Form gegossen wird. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Aluminium unter hohem Druck in eine Stahlform gespritzt, so dass Unternehmen qualitativ hochwertige, langlebige Komponenten herstellen können. Im Folgenden wird das Aluminiumdruckgussverfahren ausführlich beschrieben.

1. Entwurf und Herstellung

Die Form ist das erste, was in diesem Druckgussverfahren entworfen und hergestellt wird. Die Form wird aus hochwertigem Werkzeugstahl hergestellt und besteht aus zwei Hälften, der Kernhälfte (mit dem Hohlraum) und der Auswerferhälfte (um das Auswerfen des Teils nach dem Gießen zu verhindern). Die Form ist so konstruiert, dass das geschmolzene Aluminium gleichmäßig in den Hohlraum gegossen werden kann, um die gewünschte Form im geschmolzenen Zustand zu erhalten.

Kosten für die Werkzeuge: Die Kosten für die Herstellung eines Werkzeugs können zwischen $10.000 und $100.000 oder mehr betragen, wenn das Teil nicht mit einem Pressteil hergestellt werden kann.

Verwendete Materialien:  H13- oder P20-Sorten werden verwendet, weil sie eine ausgezeichnete Hitze- und Verschleißbeständigkeit aufweisen.

2. Aluminium schmelzen

Danach wird die Aluminiumlegierung geschmolzen. Im Ofen wird das Aluminium auf Temperaturen von etwa 660°C-700°C (1220°F-1292°F) erhitzt. Der Schmelzpunkt von Aluminium ist so hoch, dass es geschmolzen wird und sich daher leicht in der Formhöhlung formen lässt.

Aluminium-Legierungen:  A380, A383 und A413 sind aufgrund ihrer Fließfähigkeit und Festigkeit gängige Legierungen.

Schmelzzeit: Das Schmelzen sollte je nach Art des Ofens und der Legierung etwa 20-30 Minuten dauern.

3. Einspritzen von geschmolzenem Aluminium in die Matrize

Anschließend wird das Aluminium geschmolzen und je nach Verfahren in eine Kalt- oder Warmkammer-Druckgussmaschine geleitet. Beim Kaltkammerverfahren wird das geschmolzene Aluminium in die Kammer geschüttet und unter hohem Druck (von 1.500 psi bis 25.000 psi) in die Form gespritzt.

Einspritzdruck:  1.500-25.000 psi (103-1.724 bar)

Zykluszeit:  Der Injektionsschritt erfolgt in 0,1-0,2 Sekunden, so dass die Produktivität gewährleistet ist.

4. Abkühlung und Erstarrung

Sobald das Aluminium in die Form eingelegt ist, beginnt es fast augenblicklich abzukühlen und zu gefrieren. Dieser Zeitraum ist sehr wichtig, da die Abkühlungsgeschwindigkeit die Festigkeit des Gussstücks und die Qualität der Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst. Die Abkühlzeit kann zwischen 5 und 30 Sekunden betragen, je nach Dicke des Teils und seiner Komplexität.

Abkühlungsrate:  Hier zeigt sich, dass bei schnellerer Abkühlung die Festigkeit und die Oberflächengüte des Teils besser sind.

Erstarrungszeit:  Es ist auch zu beachten, dass bei größeren Querschnittsdicken die Verfestigung möglicherweise viel länger dauert als bei geringeren Querschnittsdicken.

5. Auswerfen und Beschneiden

Sobald das Teil abgekühlt und steif geworden ist, wird es aus der Form ausgestoßen. Dies geschieht durch das Auswerfersystem, das das Gussteil aus der Form drückt. Abschließend wird das überschüssige Material, wie Anschnitte, Angüsse und Grate, entfernt.

Auswurfkraft: Bei diesem Verfahren werden schätzungsweise 1000 bis 5000 Pfund an Kraft aufgewendet, je nach dem zu fertigenden Teil.

Beschneidevorgang: Schneidwerkzeuge oder andere Bearbeitungsvorgänge werden eingesetzt, um Flammen und anderes zusätzliches Material zu entfernen.

6. Nachbearbeitung

Der letzte Vorgang, der erforderlich sein kann, ist die Endbearbeitung, die eine maschinelle Bearbeitung, eine technische Oberflächenbehandlung wie Eloxieren, Pulverbeschichten oder Nasslackieren und eine Qualitätskontrolle des jeweiligen Gussteils umfassen kann.

Bearbeitungen:  Einige der Teile müssen möglicherweise eine bestimmte Toleranz aufweisen, die durch CNC-Bearbeitung erreicht werden kann.

Oberflächenbehandlung: Die Eloxierung ist dafür bekannt, die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, während die Pulverbeschichtung eine polierte und widerstandsfähige Oberfläche ergibt.

Im Aluminiumdruckguss verwendete Legierungen

Aluminium- und Zinklegierungen sind gängige Druckgusswerkstoffe, da sie die Leistung, Festigkeit und Lebensdauer der elektronischen Produkte bestimmen. Einige der in der Elektronikindustrie verwendeten Materialien mit ihren Werten sind die folgenden:

1. Aluminium-Legierungen (z. B. A380, A383, A413)

Wärmeleitfähigkeit: 205 W/m-K - Hervorragend geeignet für die Wärmeableitung in Komponenten wie Kühlkörpern und Netzteilen.

Elektrische Leitfähigkeit:  35-38 MS/m - Ausreichend für viele elektronische Teile, insbesondere in Steckern und Gehäusen.

Zugfestigkeit:  345 MPa ( A380) - Eine aufgezeichnete mechanische Belastung, die sicherstellt, dass die verwendeten Teile stark genug sind, um dem mechanischen Druck standzuhalten.

Die Dichte:  2,7 g/cm³ - Leichtes Gewicht, ideal für tragbare Geräte.

Anwendungen:  Elektronisches Kühlsystem, Gehäuse, Umrichter und Verteilerschränke.

2. Zink-Legierungen (z. B. Zamak 3, Zamak 5)

Wärmeleitfähigkeit: 116 W/m-K - Geeignet für Elektronik mit geringer bis mittlerer Wärmeentwicklung.

Elektrische Leitfähigkeit: Weniger als die von Aluminium, aber in der Regel etwa 30% der Leitfähigkeit von Kupfer- Geeignet für Anwendungen, die keinen hohen Stromfluss erfordern.

Zugfestigkeit: 230 MPa (Zamak 3) - Bietet eine gute mechanische Festigkeit für kleinere Teile.

Die Dichte:  6,5 g/cm³ - Schwerer als Aluminium, aber immer noch relativ leicht für verschiedene Gehäuse.

Anwendungen: Ein Beispiel für Aluminiumgussteile sind TV-Gehäuse, Mobiltelefonrahmen, kleine elektronische Geräte, z. B. Schalter, und Montagehalterungen.

3. Magnesium-Legierungen

Wärmeleitfähigkeit: 156 W/m-K - Niedriger als Aluminium, aber immer noch ausreichend für leichte Elektronik.

Elektrische Leitfähigkeit: Niedrig - Nicht geeignet für Hochstromanwendungen, aber gut für leichte Gehäuse.

Zugfestigkeit: 230 MPa (AZ91D) - Ausreichende Festigkeit für viele leichte Bauteile.

Die Dichte: 1,8 g/cm³ - Das leichteste unter den Druckgussmaterialien, was zu einer Verringerung des Gesamtgewichts führt.

Anwendungen:  Tragbare elektronische Geräte, tragbare Computer und Laptops, Mobiltelefone sowie leichte Bauteile und Unterbaugruppen.

4. Kupferlegierungen (z. B. Bronze)

Wärmeleitfähigkeit: 390 W/m-K - Dies ist besonders nützlich für Leistungsgeräte, die große Mengen an Wärmeenergie abgeben müssen.

Elektrische Leitfähigkeit: 59 MS/m (für Kupfer) - Hervorragende elektrische Leitfähigkeit, ideal für Hochstromkomponenten.

Zugfestigkeit: 450 MPa (Bronze) - Hohe Festigkeit für spannungsbeständige Teile.

Die Dichte: 8,9 g/cm³ - Seine Dichte ist höher als die von Aluminium, aber es bietet eine hohe Festigkeit und eine hohe elektrische Leitfähigkeit.

Anwendungen: Stromverteilungssysteme, elektrische Steckverbinder, Schaltanlagen und Stromschienen.

5. Bleifreie Zinn-Legierungen

Schmelzpunkt: 183°C (für Zinn-Silber-Legierungen) - Diese Temperatur ist besser geeignet, wenn gelötet werden muss.

Elektrische Leitfähigkeit:  Niedrig - Es ist eher für den Lötprozess als für die Stromübertragung geeignet.

Korrosionsbeständigkeit:  Dieser Ventilwerkstoff zeichnet sich durch gute Leistungen in schwach und mittel korrosiven Atmosphären und einen mittleren Silbergehalt aus.

Anwendungen:  Die Verbindung verschiedener Komponenten auf PCBS, der Zusammenbau kleiner Geräte und elektronischer Vorrichtungen sowie die Verkapselung mikroelektronischer Geräte sind kostenlos.

6. Zinn-Silber-Legierungen

Schmelzpunkt: 217°C - Geeignet für Hochleistungslöten.

Elektrische Leitfähigkeit: Niedrig - Wird beim Schweißen von Schaltkreisen und bei der Verbindung elektronischer Komponenten verwendet.

Thermische Stabilität:  Hoch - Behält seine Stabilität auch bei hoher thermischer Belastung bei.

Anwendungen:  Anwendungen, die mit dem Löten in hochzuverlässigen elektronischen Systemen, elektronischen Geräten, die extreme Präzision in Bezug auf die Wärmeübertragung benötigen, verbunden sind.

Alles über Aluminiumdruckguss

Aluminiumdruckguss bietet der Elektroindustrie eine Reihe von besonderen Werten, die ihn für diese Branche besonders geeignet machen. Die physikalischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften, die diese Werte umfassen, stellen ein breites Spektrum physikalischer und mechanischer sowie physikalischer und elektrischer Eigenschaften dar, die den Einsatz von Aluminiumdruckgussteilen in kritischen Anwendungen ermöglichen. Nachfolgend finden Sie eine Aufschlüsselung der einzelnen Werte.

1. Wärmeleitfähigkeit: 205 W/m-K

Die Wärmeleitfähigkeit ist einer der wichtigsten Werte, wenn es um Aluminiumdruckguss für elektrische Anwendungen geht. Die Wärmeleitfähigkeit misst, wie gut ein Material Wärme leitet. Bei elektrischen Bauteilen, insbesondere bei Leistungselektronik und Motoren, ist es entscheidend, die Wärme effizient abzuleiten, um eine Überhitzung zu vermeiden und einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium:  Es hat mit 205 W/m-K einen deutlich höheren Wert als andere im Druckguss verwendete Metalle, wie Stahl (50 W/m-K) oder Kupfer (390 W/m-K).

Nutzen:  Für Kühlkörper, Wechselrichtergehäuse und ähnliche Arten von Bauteilen ist der Aluminiumdruckguss daher ideal.

Anwendung: So werden beispielsweise Kühlkörper aus Aluminiumdruckguss zur Kühlung von LED-Treibern, Transformatoren und Netzteilen verwendet, die durch ihr Wärmemanagement Leistungseinbußen oder Geräteausfälle vermeiden.

2. Elektrische Leitfähigkeit: 35-38 MS/m

Der Begriff elektrische Leitfähigkeit gibt an, wie leicht ein elektrisch leitfähiges Material einen elektrischen Strom durchlässt. Die elektrische Leitfähigkeit von Aluminium beträgt nur 62 Prozent derjenigen von Kupfer; dennoch ist es für die meisten eine brauchbare Alternative, wenn eine hohe Leitfähigkeit erforderlich ist, aber Kosten- und Gewichtsbeschränkungen bestehen.

Die Leitfähigkeit von Aluminium: Dies eignet sich hervorragend für die meisten Anwendungen mit niedrigen bis mittleren Strömen, d. h. 35-38 MS/m.

Nutzen:  Aluminiumdruckgussteile werden für Steckverbinder, Klemmen und Stromschienen in elektrischen Systemen verwendet und benötigen einen zuverlässigen, aber kostengünstigen Leiter.

Anwendung: Aluminium ist leichter und kostengünstiger für elektrische Hochleistungskomponenten, wie z. B. Solarenergieanschlüsse, Batterieklemmen oder Stromverteilungseinheiten, und ist weniger leitfähig, aber mehr als Kupfer ausreichend.

3. Die natürliche Bildung einer Oxidschicht (Korrosionsbeständigkeit).

Die überragende Korrosionsbeständigkeit von Aluminium ist einer der Hauptvorteile des Werkstoffs. Aluminium ist von Natur aus durch eine schützende Oxidschicht geschützt, die sich bildet, wenn es der Luft ausgesetzt wird, und die es vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Salz und Chemikalien schützt. Diese natürliche Eigenschaft ist der Grund dafür, dass sich Aluminium so gut für Außenanwendungen und Geräte eignet, die starker Witterung ausgesetzt sind.

Nutzen: Darüber hinaus ist die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium besonders wichtig für Außengehäuse, Solaranlagen und Schaltkästen, die Regen, Feuchtigkeit und anderen korrosiven Bedingungen ausgesetzt sind.

Anwendung: Bei ständigem Kontakt mit der Umwelt wird Aluminium für den Druckguss von Verteilerkästen und Außensteuergeräten für die Straßenbeleuchtung oder Verkehrsleitsysteme verwendet.

4. Dichte: 2,7 g/cm³

Die Dichte eines Materials wirkt sich also sowohl auf das Gewicht als auch auf die Festigkeit des Materials aus, und sie ist ein Maß für die Masse pro Volumeneinheit des Materials. Aluminium mit einer Dichte von 2,7 g/cm³ ist ein leichtes Metall. Es wiegt etwa ein Drittel von Stahl (7,85 g/cm³) und ist damit ein Leichtmetall.

Nutzen: Da Aluminium leicht ist, senkt es das Gewicht elektrischer Systeme als Ganzes, was bedeutet, dass die Teile leichter zu handhaben, zu transportieren und zu installieren sind. Dies ist besonders bei Motoren, Batteriegehäusen und in der Unterhaltungselektronik von Vorteil.

Anwendung:  Aluminiumdruckgussteile werden häufig in Motoren von Elektrofahrzeugen, HVAC-Systemen und tragbaren elektrischen Geräten verwendet, um die Effizienz und Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.

5. Zugfestigkeit: 345 MPa (A380-Legierung)

Die Zugfestigkeit ist die Stärke eines Materials, Zug- oder Dehnungskräften zu widerstehen. Die Zugfestigkeit von bis zu 345 MPa von Aluminiumdruckguss, insbesondere bei Verwendung der Legierung A380, macht sie für viele strukturelle und mechanische Anwendungen in der Elektroindustrie geeignet.

Nutzen: Solche Bauteile aus Aluminiumdruckguss haben eine ausreichende Festigkeit, um den mechanischen Belastungen standzuhalten, und sind gleichzeitig leicht. Bei Teilen wie Statorrahmen, Motorgehäusen oder Endabdeckungen von Elektromotoren ist es wichtig, dass sie sowohl fest als auch leicht sind.

Anwendung: Zu diesen Stärken gehören Ventilatorflügel, Motorgehäuse und obotische Maschinenteile, die alle von der Stärke des Aluminiums im Verhältnis zum Gewicht profitieren können.

6. Streckgrenze: 160-170 MPa (A380-Legierung)

Die Streckgrenze gibt an, wie viel Spannung das Material aushalten kann, bevor es sich dauerhaft verformt. Die Streckgrenze der A380-Legierung für Aluminiumdruckgussteile liegt in der Regel zwischen 160 und 170 MPa. Sie verleiht dem Teil die richtige strukturelle Integrität, ohne zu viel Gewicht, so dass das Teil seine Form im Laufe der Zeit behalten kann.

Nutzen:  Mechanische Belastungen führen dazu, dass Bauteile wie Leistungsschaltergehäuse, Schalttafeln und Batteriegehäuse diesen Belastungen standhalten müssen, ohne ihre Formstabilität zu verlieren. Dies verleiht Aluminium die Streckgrenze, die verhindert, dass diese Teile irreversibel verformt werden.

Anwendung:  Bei Stromverteilungsanlagen, deren Komponenten sehr hohen Belastungen ausgesetzt sind, garantiert die hohe Streckgrenze von Aluminiumdruckguss, dass die Komponenten dieser Anlagen intakt und zuverlässig bleiben.

7. Schmelzpunkt: 660°C (1220°F)

Der Schmelzpunkt von Aluminium ist im Vergleich zu anderen Metallen wie Kupfer oder Stahl relativ niedrig; er liegt jedoch bei 660°C (1220°F). Dadurch kann Aluminium geschmolzen und im Druckgussverfahren in einzigartige Formen gebracht werden.

Nutzen:  Der niedrige Schmelzpunkt von Aluminium verhindert, dass es leicht und schnell gegossen und verloren werden kann. Dies verkürzt die Produktionszeit, wodurch die Kosten gesenkt und die Effizienz der Produktion verbessert werden können.

Anwendung:  Diese Ecken eignen sich für die Herstellung von Bauteilen für Motoren, Schutzschalter und Kühlkörper mit komplizierten Designs und komplexen Geometrien, wobei die Produktionskosten niedrig bleiben.

8. Wiederverwertbarkeit: 100% ohne Verlust der Eigenschaften

Die Wiederverwertbarkeit von 100% ist einer der größten Vorteile in der Welt des Aluminiums. Wenn es recycelt wird, behält Aluminium alle seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften, ohne sich zu verschlechtern. Dies trägt zu einem nachhaltigeren Herstellungsprozess bei.

Nutzen: Das Recycling von Aluminium ist zu 95 Prozent effizienter als die Herstellung des neuen Materials und damit umweltfreundlich für die Elektroindustrie.

Anwendung: Recyceltes Aluminium wird in vielen elektrischen Produkten wie Batteriegehäusen, Motorgehäusen und Solarmodulen verwendet und trägt so zu einer Kreislaufwirtschaft bei.

9. Wanddicke: 1,5-4 mm

Der Aluminiumdruckguss ermöglicht die Herstellung von Teilen mit präzisen Geometrien und Wandstärken von 1,5 mm bis 4 mm. Dies ermöglicht die Konstruktion von sowohl leichten als auch strukturell robusten Komponenten für bestimmte Anwendungen in der Elektrotechnik.

Nutzen: Mit einer Dünnwandigkeit von weniger als 1,5 mm lassen sich elektrische Teile mit hoher Detail- und Maßgenauigkeit herstellen. Kleine Komponenten wie Steckverbinder, Relais und Sicherungskästen erfordern dies.

Anwendung: Dünnere Wände reduzieren auch das Gewicht des Teils in Motorgehäusen, während Festigkeit und Funktion erhalten bleiben.

10. Werkzeugkosten vs. Produktionseffizienz

Zurzeit, Aluminiumdruckguss kann bei der Herstellung von Werkzeugen teuer sein ($10.000 bis $100.000 je nach Komplexität), spart aber auf lange Sicht durch die hohe Produktion und die Größenvorteile. Nach der Herstellung der Gussformen können diese im Druckgussverfahren in großen Mengen zu sehr geringen Zusatzkosten pro Stück hergestellt werden.

Nutzen: Die Elektrounternehmen verfügen über die Kapazitäten für die Massenproduktion, um den weltweiten Bedarf an elektrischen Bauteilen zu decken, so dass sie sicher und zuverlässig genug sind, um sie aus dem Produkt herauszunehmen.

Anwendung: Dies macht es besonders nützlich für die Herstellung von elektrischen Teilen mit hoher Nachfrage wie Stromschienen, Schalttafelgehäuse und Leistungsschalter.

Tabelle 1: Wichtige Eigenschaften von Aluminium in elektrischen Anwendungen

Tabelle 2: Druckgußmaterialien für die Elektronikindustrie

Anwendungen in der Elektroindustrie

1. Schränke und Gehäuse

Empfindliche Elektronik ist in Aluminiumdruckgussgehäusen vor Staub, Wasser (IP-Ausführung), EMI/RFI-Störungen und Stößen geschützt.

Beispiel: Verteilerkästen, Wechselrichtergehäuse und Außensteuergeräte.

Nutzen: Korrosionsbeständigkeit und hervorragende Wärmeableitung in rauen Umgebungen.

2. Wärmemanagementeinheiten und Kühlkörper

Für Stromversorgungen ist die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium gut geeignet, um die Wärme in Aluminiumlösungen zu managen.

Beispiel: Transformatoren, Batteriesätze, Schutzschalter, Kühlkörper.

Wärmeleitfähigkeit:  205 W/m-K im Vergleich zu 45-60 W/m-K bei Stahl.

3. Motor-Komponenten

Die übliche Art von Druckgussteilen für Elektromotoren besteht aus Rotorgehäuse, Statorrahmen, Endabdeckungen und Lüftern.

Vorteil:  Die leichtere Struktur senkt den Energieverbrauch in HLK- und Industriesystemen.

4. Steckverbinder und Klemmenblöcke

Hochtolerante und maßhaltige Präzisionsbauteile.

Erfordernis: ± 0,05 mm enge Toleranz, um die elektrische Kontaktintegrität zu erreichen.

5. Leistungsschalter und Schaltanlagenteile

Häufig werden Druckgussteile wie Aktuatoren, Arme, Hebel und Gehäuse verwendet, um interne Komponenten zu erhalten, die konsistenter und sicherer sind.

Vorteile des Aluminiumdruckgusses in elektrischen Systemen

Präzision und Reproduzierbarkeit

Toleranzen von ±0,001" sorgen für eine gleichbleibende Qualität der teuren Komponenten in komplizierten Formen, um den Grad der Komplexität zu unterstützen.

Massenproduktion

Eine Zykluszeit von nur 30 Sekunden pro Teil ist bei der Produktion von Millionen von Einheiten möglich.

Leichtigkeit Stärke

Leichte, kompakte und leichtgewichtige Gehäuse und Geräte werden dadurch reduziert.

Korrosionsbeständigkeit

Bildet automatisch eine schützende Oxidschicht.

Thermische und elektrische Leistung

Es bietet eine gute und schnelle Wärmeableitung und eine stabile elektrische Leitfähigkeit in hochbelasteten Systemen.

Kosteneffizienz

Wenn die Werkzeuge eingerichtet sind, sind die Kosten pro Stück viel geringer als bei der maschinellen Bearbeitung oder dem Schmieden.

Herausforderungen im Aluminiumdruckguss

Das Verfahren hat viele Vorteile, aber es gibt auch einige Einschränkungen, die bei der Konzeption und Planung berücksichtigt werden müssen.

Industrienormen und Konformität

Für die Verwendung solcher Komponenten in Systemen müssen elektrische Normen eingehalten werden.

IEC 60529:  Schutzarten (IP-Ratings) von Gehäusen.

UL 508 / UL 94:  Für Schalttafeln und Entflammbarkeitsklassen.

Rohs / REACH:  Gewährleistung der Umwelt- und Gesundheitssicherheit.

ISO 9001 / IATF 16949:  Qualitätssysteme in der Fertigung.

Die meisten erschwinglichen Anbieter von Aluminiumdruckguss erfüllen oder übertreffen diese Normen, so dass ihre Produkte sowohl auf dem nationalen als auch auf dem internationalen Markt verwendet werden können.

Zukünftige Trends und Ausblick

Mit der Elektrifizierung der Welt wird das Gießen mit Aluminiumkokillen immer wichtiger. Hier sind einige Wachstumstreiber:

Elektrofahrzeuge (EVS)

Aluminium ist leicht und verfügt über inhärente thermische Eigenschaften, die für die Anforderungen von Batteriegehäusen, Wärmeleitblechen, Wechselrichtergehäusen usw. bestens geeignet sind.

Erneuerbare Energie

Die Gehäuse von Solarwechselrichtern, die Anschlüsse von Windkraftanlagen und die Energiespeicher werden alle aus Aluminiumdruckguss hergestellt.

Intelligente Netze und IoT

All dies nimmt jedoch mit der zunehmenden Vernetzung der Systeme und der Forderung nach kompakten Druckgussgehäusen mit integrierten Antennen und EMI-Abschirmung zu.

Nachhaltigkeit

Heute sind mehr als 75% des produzierten Aluminiums noch in Gebrauch.

Schlussfolgerung

In der Elektroindustrie ist der Aluminiumdruckguss zu einem unverzichtbaren Hilfsmittel geworden. Nur Kohlenstofffasern sind nachweislich in der Lage, das moderne Leben sicher, effizient und kostengünstig mit einer unübertroffenen Kombination aus Festigkeit, Leitfähigkeit, Wärmeleistung und Designflexibilität zu versorgen. Das kontinuierliche Engagement des Aluminiumdruckgusses zeigt sich in kompakten Steuergehäusen bis hin zu hochpräzisen Steckverbindern. Dieses bewährte Verfahren hat sich für diejenigen, die damit arbeiten, weiterhin bewährt, da die Technologie das elektrische Design Stück für Stück erneuert.

FAQs: 

1. Was ist Aluminiumdruckguss?

Aluminiumdruckguss ist ein Herstellungsverfahren, bei dem geschmolzenes Aluminium in die Formen gespritzt wird, um präzise, langlebige Teile herzustellen.

2. Warum also wird Aluminium in der Elektroindustrie verwendet?

Aluminium ist leicht, leitfähig, langlebig und korrosionsbeständig und eignet sich perfekt für die Verwendung als elektrische Komponente, z. B. in Gehäusen, Kühlkörpern und Steckern.

3. Warum ist Aluminiumdruckguss bei elektrischen Anwendungen von Vorteil?

Aufgrund der hohen Präzision, der Wiederholbarkeit, des geringen Gewichts und der ausgezeichneten thermischen und elektrischen Eigenschaften ist es für die Massenproduktion sehr kostengünstig.

4. Wie schwierig ist es, Aluminium mit einer Form zu gießen?

Zu den Herausforderungen gehören die hohen Kosten für die Erstausstattung mit Werkzeugen, Probleme mit der Porosität und die begrenzte Dicke der Gusswände (meist 1,5-4 mm).