3D Druck von Zinkbauteilen

3D-Zinkdruckguss

Seit vielen Jahrzehnten ist der Zinkdruckguss in der Industrie das übliche Verfahren, um Prototypen und Serienbauteile herzustellen. Am häufigsten wird der Werkstoff Zamak 5 verwendet, bei dem es sich um eine Zink-Legierung aus Zink, Aluminium, Magnesium und Kupfer handelt. Doch das gängige Verfahren ist sowohl zeit- als auch kostenintensiv. Mit einer neuen additiven Fertigung mittels 3D Drucks kann die Produktentwicklung nun deutlich verbessert werden.

Weshalb wird Zamak 5 verwendet?

Zamak 5 ist die beliebteste Zink-Legierung und der am häufigsten verwendete Werkstoff, um einen Zinkdruckguss herzustellen. Denn die Zink-Legierung bietet zwei entscheidende Vorteile: sie kann optimal weiterverarbeitet werden und ist zudem sehr widerstandsfähig.

Die Produktion von Bauteilen mittels Zinkdruckguss

Die geschmolzene Zink-Legierung (Zamak 5) wird bei dem üblichen Verfahren mit Hilfe hohen Drucks in eine spezielle Druckgussform gedrückt – der Vorgang dauert lediglich zwischen 10 bis 20 Millisekunden. Um die Druckgussform, die auch als Urform bezeichnet wird, allerdings überhaupt herstellen zu können, ist zunächst ein 3D Modell notwendig. Ist die Urform fertig, kann ein erster Prototyp hergestellt werden. Müssen Änderungen an diesem vorgenommen werden, ist es notwendig zuerst das 3D Modell anzupassen und anschließend eine neue Druckgussform anzufertigen. Bevor das eigentliche Serienprodukt endlich gefertigt werden kann, ist erneut ein Prototyp vonnöten.

Bisher ein kostspieliges und zeitaufwendiges Verfahren

Die Anpassung der Urform muss oftmals manuell durchgeführt werden – dies ist äußerst zeitaufwendig. Die Druckgussform wird aus Stahl gefertigt – dies ist zudem sehr kostenintensiv und stellt den größten Kostenfaktor dar. Bei jeder kleinsten Änderung der Form des Produkts muss auch die Urform entweder neu angepasst oder in manchen Fällen sogar vollständig neu angefertigt werden. Dies führt zu einer massiven Einschränkung des Produktionsentwicklungsprozesses. Bis ein optimaler Prototyp entsteht und die Serienproduktion gefertigt werden kann, können Kosten von mehreren tausend Euro entstehen. Mit diesem bisher gängigen Vorgehen in der Industrie sind demnach viele zeit- und kostenintensive Schritte notwendig, bevor die Serienproduktion starten kann.

Der 3D Druck bietet einen enormen Mehrwert

Hier finden Sie eine grafische Übersicht, in der Zamak 5 im 3D Druck mit dem Zinkdruckgießen verglichen wird. Bei der Fertigung mit dem 3D-Drucker handelt sich um ein neues Verfahren, bei welchem der beliebte Serienwerkstoff Zamak 5 schichtweise mittels 3D Druck aufgebaut wird. Diese Innovation ermöglicht es, sowohl die Zeit- als auch die

3druck-zink-industrie

Kostenaufwände in der Produktion zu überwinden – da zahlreiche Schritte bei der Fertigung eines Serienprodukts entfallen. Hierdurch wird der 3D Druck von Zinkbauteilen zu einem schnellen und zudem kosteneffizienten Prozess. Genau wie beim klassischen Zinkdruckguss wird zunächst ein 3D Modell entwickelt. Anschließend kann direkt der erste Prototyp hergestellt werden. Sind an diesem Anpassungen oder Verbesserungen notwendig, wird das 3D Modell einfach angepasst, woraufhin anschließend direkt ein neuer Prototyp gefertigt werden kann. Im Anschluss kann die Serienproduktion starten. Die Herstellung der zeit- und kostenaufwendigen Urformen aus Stahl entfällt vollständig. Es wird keinerlei teures Werkzeug benötigt, da das Bauteil Schicht für Schicht aufgebaut wird. Bei diesem innovativen Verfahren, werden lediglich die ausführlichen 3D-Daten benötigt, um das Produkt herzustellen. Diese Daten können zu jeder Zeit mit einem geringen Aufwand verändert werden, wodurch die Zinkbauteile verändert werden können. Das innovative Verfahren ermöglicht die Produktion von Bauteilen in großen und kleinen Chargen.

Die Vorzüge des 3D Drucks von Zinkbauteilen im Überblick

– deutlich geringerer Zeitaufwand (keine manuelle Anpassung notwendig)

– deutlich niedrigere Kosten (keine teuren Urformen sind notwendig)

– eine direkte Produktion ist möglich

– Serienprodukt kann innerhalb weniger Werktage an den Kunden geliefert werden

– 3D Druck bietet eine enorm hohe Flexibilität’

– es werden lediglich ausführliche 3D-Daten benötigt

– insgesamt ergibt sich ein deutlicher Mehrwert in der Produktionsentwicklung

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