Sonderverfahren zur Herstellung von Formgussstücken aus flüssigem Metall in einem Pressgesenk.
Es werden drei Methoden für die Druckbeaufschlagung des in die Form/Pressgesenk gegossenen Metalls differenziert
(Bild 1):
System I wird als Stempel-Druckerstarrungsverfahren System II ist das direkte Druckerstarrungsverfahren
System III wird indirekte Druckerstarrung genannt.
Allen drei Methoden gemeinsam ist, dass die Erstarrung des flüssigen Metalls nach dem Einfüllen in die Form (Gesenk) beginnt und die sich bildende Randerstarrungszone durch die Druckbeaufschlagung mit dem Stempel wieder zerstört wird. In dieser Phase können Gase aus dem flüssigen Metall entweichen, und gleichzeitig kommt es zur Volumenkontraktion beim Übergang vom flüssigen in den festen Zustand. Wenn Schwindungshohlräume entstehen sollten, enthält das umgebende Metall noch genügend Restschmelze, so dass mit einer zeitlich abgestimmten und ausreichend bemessenen Druckbeaufschlagung ohne Schwierigkeiten flüssiges Metall in Lunkerhohlräume nachgepresst werden kann. Die volle Beaufschlagung des Stempels mit der Presskraft erfolgt, sobald die Form vollständig geschlossen ist, und sie wird aufrechterhalten, bis die Erstarrung beendet ist. Beim Zurückfahren des Pressstempels wird das Formstück von Auswerferstiften aus dem Gesenk gedrückt.
Bild 2 zeigt den zeitlichen Ablauf von Pressgeschwindigkeit und Pressdruck.
Dieses kombinierte Gieß-Press-Verfahren wirkt sich günstig auf die Werkstoffeigenschaften aus. Da das Flüssigpressen ein ruhig ablaufender Vorgang ist, werden Luft- und Gaseinschlüsse vermieden. Lunkerung wird ebenfalls vermieden, da die Erstarrung unter Druck erfolgt. Voraussetzung ist, dass der Pressdruck während des gesamten Erstarrungsvorganges auf das Metall ausgeübt wird und die Form dicht ist, damit kein Metall entweichen kann. Anwendung findet das Flüssigpressen zur Herstellung von Gussteilen vorwiegend aus Aluminiumlegierungen. Als optimal werden Pressdrücke von 1000 bis 1500 bar genannt; eine weitere Druckerhöhung wirkt sich nur wenig aus. In unter Druck erstarrten Gussstücken aus Al-Si-Legierungen sind die Siliziumkristalle im Gefüge feiner, und dies trägt wesentlich zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften bei. Außerdem liegen die Festigkeitswerte wegen der Druckerstarrung gleichmäßiger über dem Gussstückquerschnitt.
