Druckumformen Fließpressen contra Druckgießen

Mittels Fließpressen lassen sich heute komplexe, präzise und kostengünstige Bauteile herstellen. Anhand eines Kühlkörpers für die Automobilindustrie werden die Vorteile gegenüber Druckgießen aufgezeigt.

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ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

N & H Technology GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Fewetec

Fließpressen ist nach DIN 8583 ein Verfahren des Druckumformens. Besondere Bedeutung hat es bei der Verarbeitung von Aluminium in der Automobilindustrie und in der Mechatronik. Das Prinzip des Fließpressens ist Folgendes:

Als Halbzeug wird ein flacher Rohling (Butzen) bestimmter Dicke verwendet, dessen Volumen nahezu dem des Endproduktes entspricht. Allgemein beträgt der Materialüberschuss lediglich max. 10%. Der Butzen wird in ein Werkzeug eingelegt und das Material unter hohem Druck zum Fließen gebracht. Es füllt dabei die Hohlräume des Werkzeugs aus und verlässt es nach dem Ende des Pressvorganges nahezu endfertig. Je nach Fließrichtung unterscheidet man: vorwärts-, rückwärts-, quer- und kombiniertes Fließpressen. Typischerweise sind Fließpressteile symmetrisch, meist rund aufgebaut.

Auch komplizierte asymmetrische Teile sind möglich

Obwohl das Fließpressen, je nach Anwendungsfall, erhebliche Vorteile gegenüber anderen Verfahren, wie Druckgießen, Tiefziehen, Strangpressen oder spanender Bearbeitung hat und dem Konstrukteur große Freiheit in der Gestaltung lässt, ist es noch relativ wenig verbreitet. Am Beispiel eines Kühlkörpers, den Fewetec für ein Steuergerät im PKW entwickelt hat, sollen die Vorteile eines Fließpressteils gegenüber einem Druckgussteil beschrieben werden.

Die Hauptanforderungen an den Kühlkörper sind absolute Wasserdichtheit und, aufgrund der abzuführenden Energie auf begrenztem Bauraum, eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit. Als Fertigungsverfahren kamen Druckgießen oder Fließpressen in Frage. Fewetec hat sich nach einem Variantenvergleich sehr schnell für das Verfahren Fließpressen entschieden, obwohl die Geometrie des Teiles im Grenzbereich des heute fließpresstechnisch Herstellbaren liegt.

Während es bei Druckgussteilen immer wieder vorkommen kann, dass diese, aufgrund von Lunkern oder grobem Materialgefüge, wasserdurchlässig sind, ist ein Fließpressteil, bedingt durch das dichte und homogene Gefüge, in jedem Fall wasserdicht. Die Wärmeleitfähigkeit ist, je nach verwendetem Aluminium, um Größenordnungen besser. So hat Druckguss eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 110 – 150 W/(mK). Dem gegenüber hat das für Fließpressteile u.a. verwendete Aluminium EN AW-Al 99,5 eine nahezu doppelt so hohe Wärmeleitfähigkeit. Diese beträgt 210 – 220 W/(mK).

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