Fließpressen contra Druckgießen

Anbieter zum Thema

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

N & H Technology GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Fewetec

Toleranzen im Hundertstelbereich realisierbar

Beim Druckguss sind der Anguss und die notwendigen Überläufe nach dem Gussprozess abzutrennen und die Teile sind zu entgraten. Diese Prozesse sind beim Fließpressteil nicht notwendig. Da der Pressling das Werkzeug nahezu endfertig verlässt, beschränkt sich der Abfall bei unserem Kühlkörper auf Reste der auf Länge zu bescheidenden Kühlpins und des zu entfernenden Fließrandes. Die Dichtfläche zum Gehäuse des Steuergerätes muss nicht nachgearbeitet werden, da weder Fließlinien noch Vertiefungen entstehen können. Mittenrauwerte Ra von minimal 0,2 µm sind erreichbar. (Quelle DIN 4766)

Ein weiterer Vorteil gegenüber Druckguss ist, dass Toleranzen im Hundertstelbereich möglich sind. Fließpressteile sind nachträglich gut plastisch verformbar, ohne dass Rissbildungen zu befürchten sind. So konnten wir Kühlkörper und Gehäuse durch Bördeln verbinden und damit auf kostenintensive Schrauben verzichten.

Der Kühlkörper liegt mit seiner konstruktiven Gestaltung an der Grenze des heute mit dem Verfahren „Fließpressen“ Herstellbaren. Anfänglich war die Standzeit des Presswerkzeugs deshalb relativ gering. Nach wenigen 100 Teilen traten Risse am Stempel auf. Durch Optimierung der Geometrie des Kühlkörpers konnte die Ausbringung auf über 50.000 Teile pro Werkzeug erhöht werden. Das Teil bewährt sich seit einigen Jahren im Serieneinsatz im PKW-Motorraum.

Die Wirtschaftlichkeit des Fließpressens

Im Vergleich zum Druckguss sind die Werkzeugkosten deutlich geringer. Bei optimaler Gestaltung des Einzelteils ist mit weniger Werkzeugverschleiß und höherer Maßhaltigkeit zu rechnen, da die Energie beim Umformen das Werkzeug auf max. 200°C erwärmt.

Wirtschaftlich ist Fließpressen bereits ab wenigen 100 Teilen. Das ist ein Vorteil, wenn die zu erwartende Stückzahl nicht genau kalkuliert werden kann oder bei langsam steigendem Teilebedarf. Andererseits sind auch mehrere Millionen Stück wirtschaftlich zu fertigen, d.h. Fließpressen ist nicht, wie andere Verfahren, auf enge Stückzahlbereiche beschränkt.

Hinterschnitte nur durch nachträgliche Bearbeitung möglich

Oft sind für die Montage Hinterschnitte am Teil notwendig oder von Vorteil. Beim Druckguss sind Hinterschnitte durch Schieber im Werkzeug relativ gut formbar. Beim Fließpressteil können Hinterschnitte nur durch nachträgliche Bearbeitung erzeugt werden. Dieses wirkt sich negativ auf den ansonsten guten Teilepreis aus.

Beim Kühlkörper bestand eine Herausforderung darin, die zu kühlenden Leistungshalbleiter auf möglichst geringem Bauraum nebeneinander zu platzieren und federbelastet an die Kühlfläche anzupressen. Aus Kostengründen sollte der Kühlkörper nicht mechanisch nachbearbeitet werden.

Gelöst hat Fewetec dieses Problem durch eine kammförmige Anpressfeder. Nach der automatischen Montage verkantet diese auf den dafür am Fließpressteil vorgesehenen Erhebungen. Leistungshalbleiter unterschiedlicher Baugröße können problemlos nebeneinander platziert werden. Auch ist es gut möglich, Varianten zu erzeugen und einzelne Plätze nicht zu bestücken. Die Gestaltung ist so ausgelegt, dass die Toleranzen in einer Großserienfertigung sicher zu beherrschen sind. Eine zusätzliche Sicherung des Federkamms ist nicht notwendig. Die Lösung wurde zum Patent angemeldet.

*Dipl. Ing. Matthias Brand ist Inhaber von Fewetec

(ID:347248)