Zink-Druckguss-Preis auf der Euroguss

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Auf der Euroguss wurde der Zink-Druckguss-Preis der Initiative Zink verliehen. Prämiert wurden unter anderem ein Köfferchen, eine Duschbrause oder ein Gehäuse für Röntgen-Dentaltechnik.

Kriterien für die Bewertung waren der Innovationsgrad, Konstruktion, Design und technische Komplexität. Bewerber konnten Bauteile für die Kategorien Automotive, Sanitärtechnik, Lifestyle, Elektrotechnik & Maschinenbau, Medizintechnik, Sicherheits- & Schließtechnik einreichen.
Die Jury bestand aus Zinkherstellern, Zinklegierungsherstellern, Druckguss-Maschinenbauern, sowie Vertretern von Instituten, Hochschulen und Metallverbänden. Sie hatte mehr als 20 eingereichte Teile bewertet und war zu diesem Ergebnis gekommen:

Sanitärtechnik:
Abdeckrosette Kopfbrause für Grohe Rainshower Serie, HDO Druckguß und Oberflächentechnik GmbH
Begründung der Jury:
Bei dem prämierten Bauteil handelt es sich um eine großflächige Anwendung von Zinkdruckguss als Duschkopf. Die Großflächigkeit der Abdeckrosette einer Kopfbrause für die Grohe Rainshower Serie in Verbindung mit einer galvanischen Oberflächenbehandlung stellt besondere Anforderungen an die Oberflächenplanheit. Die galvanisierfähige Oberfläche des Zinkdruckguss-Werkstücks in einer hochwertigen Anwendung, wie es in der Sanitärtechnik erforderlich ist, weist keine Einfallstellen und keinen Kaltfluss (Kaltfließlinien) auf. Bei der Herstellung derart großflächiger Zinkdruckgussprodukte mit einer entsprechenden Bauhöhe und einem Bauteilgewicht von über 2 kg ist eine besondere Wärmeverteilung im Gusswerkzeug und eine leistungsfähige Druckgießmaschine erforderlich. Die Bereiche des Gießlauf- und Anschnittsystems erfordern eine besondere Konzeption, damit das durch viele Durchbrüche und stabilisierende Stege geprägte Gießwerkzeug schnell und gleichmäßig gefüllt werden kann. Dieses Zinkdruckgussbauteil substituiert ein aus Vollmaterial diamantgefrästes Messingbauteil und erfüllt damit die Anforderungen an eine identische Optik und Funktion. Unter diesen Rahmenbedingungen ist das Bauteil entsprechend neu druckgussgerecht konstruiert worden.
Die Jury würdigt das Gussteil aus der Rainshower Serie aufgrund eines hohen Innovationsgrades in der Gießtechnik und der Umsetzung hoher technologischer Anforderungen. Die hochwertige Oberflächenqualität, die in der Vergangenheit nur durch ein gefrästes Bauteil erzielt werden konnte, und die gießtechnischen Anforderungen an das großflächige Bauteil sieht die Jury in diesem Gussteil beispielhaft umgesetzt.

Schließtechnik:
Zylindergehäuseschalen und Kopfkappe für ABUS-ECO Schließzylinder
Begründung der Jury:
Für die Umsetzung der Gehäuseschalen und einer Kopfkappe für ABUS-ECO Schließzylinder erhält die Groß Druckguss GmbH diese Auszeichnung. Produkte im Schlossbereich zeichnen sich durch äußerst geringe Toleranzbereiche, hohe Passgenauigkeit und Präzision aus. Die Schlosskomponenten erfordern eine hohe Werkstofffestigkeit, um einen zuverlässigen Einbruchschutz zu gewährleisten. Neben der Anforderung an geringe Fertigungstoleranzen am Bauteil ist die Präzision des Formenbaus hervorzuheben. Im Ergebnis wird sichtbar, welche Möglichkeiten Zinkdruckguss im Formenbau und im fertigen Produkt offeriert. Der Zinkdruckguss liefert Qualität auf dem Niveau einer herkömmlichen mechanischen Bearbeitung. Diese Gießtechnik bietet den Vorteil der Produktion großer Stückzahlen auf einem hohen Qualitätsniveau und unter den Aspekten günstiger Herstellkosten und ressourcenschonendem Materialeinsatz.
Die Jury würdigt die Gussteile für ABUS-ECO Schließzylinder aufgrund eines hohen Innovationsgrades dieses Bauteils in der Kategorie Schließtechnik. Diese Anwendung von Zinkdruckguss zeigt die Einsatzfähigkeit und Wirtschaftlichkeit von Zink auch in Bereichen, die vormals durch mechanisch bearbeitete Werkstücke umgesetzt worden sind. Aufgrund der Präzision im Formenbau als auch in den gegossenen Schloss-Komponenten sind die prämierten Bauteile ein herausragendes Beispiel für die Zinkdruckgusstechnologie.

Medizintechnik:
Gehäuse Röntgen-Dentaltechnik, Dipl.-Ing. Siegfried Müller Druckguß GmbH & Co. KG
Begründung der Jury:
Das prämierte Gussstück zeichnet sich durch eine ganz andere Zinkdruckguss-Eigenschaft als Festigkeit, Filigranität und Dünnwandigkeit aus. Aufgrund seiner Verwendung als Bauteil eines Röntgengerätes sind Dickwandigkeit, Dichtigkeit und auch Präzision gefragt. Darüber hinaus hat das Gussteil höchste Anforderungen an die Abschirmung von elektromagnetischer Strahlung zu erfüllen. Das gegossene Gehäuse wird in einemRöntgengerät in der Dentalmedizin eingesetzt. Es dient als Tank für ein Trafoöl mit geringer Viskosität, in dem sich die Röntgenröhre befindet. Diese Anforderungen machen das zunächst voluminös und behäbig wirkende Gussteil zu einem hochkomplexen Bauteil. Die Gesamtbaugruppe erhält zusätzlich zahlreiche Anbauteile aus Zinkdruckguss, deren Befestigungsstellen bereits am Tank selbst im Gießprozess berücksichtigt werden müssen. Dieses stellt eine besondere Herausforderung an die Konzeption des Gießlauf- und Anschnittsystems als auch die Druckgießanlage dar. Aufgrund der guten Eigenschaften von Zink zur Abschirmung von Röntgenstrahlung kann bei dem Gussteil auf eine weitere Ummantelung, z. B. mit Blei, weitestgehend verzichtet werden.
Die Jury hebt die besondere Umsetzung der Anforderungen an das Bauteil hervor. Neben der Herausforderung des Gießens eines großvolumigen und dickwandigen Bauteils in Verbindung mit sehr viel Masse sieht die Jury die Umsetzung der Anforderungen an Präzision, enge Form- und Lagetoleranzen und die erforderliche Dichtigkeit gegen Strahlung und hochviskose Flüssigkeit als bemerkenswert an. Das Bauteil zeigt in einer besonderen Weise die vielfältigen Lösungsmöglichkeiten, die mit Zinkdruckguss umsetzbar sind.

Lifestyle:
Koffer für Wendt & Kühn Engelsfigur, Heiligenstädter Reißverschluß GmbH & Co. KG
Begründung der Jury:
Das prämierte Gussteil „Koffer“ ist an das Original eines Koffers angelehnt und stellt ein Dekorationsteil in der Serie von aus Holz gefertigten Sammler-Stücken dar. Wurden Koffer vor vielen Jahrzehnten noch aus Leder gefertigt, erfolgte an den Ecken ein gesonderter Kantenschutz mit aufgesetzten Lederecken. Der Koffer aus der Zinkdruckguss-Serie lässt bei erster Betrachtung ein einfaches Gussteil vermuten. Erst auf den zweiten Blick lässt sich die Detailtreue und Präzision erkennen. Der gegossene Koffer lehnt sich exakt an das natürliche Vorbild an. Die beschriebenen acht Kofferecken sind minimal klein und stehen jeweils 0,2 mm vom eigentlichen Kofferkörper ab. Auch der Kofferdeckel des Dekorationsteils ist präzise gefertigt und steht umlaufend 0,5 mm getreu dem Maßstab zum Original ab. Dieses kleine Bauteil ist in der Umsetzung des Formenbaus und der Gestaltung der Auswerfer im Werkzeug ganz groß. Durch die intelligente Lösung schräg fahrender Auswerfer kommt die Form ganz ohne mechanische Schieber aus. Die geforderte Präzision und Gratfreiheit stellt auch besondere Anforderungen an die Fertigung der Gießform. In Bezug auf die Kleinteiligkeit des Werkstückes und die Anforderungen an die Materialoberfläche, die in der weiteren Verarbeitung galvanisch vergoldet wird, handelt es sich bei dem Formenbau um wahre Uhrmacherarbeit. Das Gussteil zeigt eindrucksvoll, dass auch kleinste Stückzahlen für den Zinkdruckguss interessant sind.
Die Jury würdigt das Bauteil „Koffer“ aufgrund der besonderen Herausforderungen im Werkzeugbau zur Umsetzung des kleinteiligen und an Details reichen Gussteils mit der Gewinner-Trophäe in der Kategorie „Lifestyle“.

Elektrotechnik:
Stromschiene für ebm-pabst Ventilator, Georg Frank GmbH
Begründung der Jury:
Das prämierte Gussteil ist als Einzelteil ein sehr filigranes, langes und sensibles Bauteil. Gleich vier einzelne und sehr dünne Leiterstränge mit Abmessungen im Zehntel-Millimeterbereich gilt es in einem Querschnitt von vielleicht gerade einem Quadratzentimeter gießtechnisch herzustellen. Die Herstellung der langen Fließwege im Gusswerkzeug für diese Stromschiene mit Steckerbereich und die damit verbundene Konzeption des gesamten Werkzeugs konnte nur mit einer Formfüllsimulation umgesetzt werden. Durch diese Simulation wurde die optimale Angussgeometrie ermittelt, was die hohe Gussqualität ermöglicht. Da ein Entgraten des Bauteils durch Besäumen der filigranen Gesamtgeometrie nicht möglich ist, erfolgt dieser Arbeitsschritt durch ein Sonderwerkzeug als auch durch Kunststoffgranulatstrahlen. Das im Ergebnis flitterfreie Werkstück wird für die Verwendung als stromführende Verbindung durch das Umspritzen mit Kunststoff isoliert. Der Kunststoff verleiht dem Bauteil darüber hinaus die erforderliche Stabilität, eine präzise Kabelführung und schirmt allfällige Feuchtigkeit ab. Diese Eigenschaften stellen eine Verbesserung gegenüber der herkömmlich verwendeten Verkabelung dar. Eingesetzt wird das Gussstück als Verbindungsbauteil in einem Ventilator.
Die Jury würdigt das Zinkdruckguss-Bauteil mit der Gewinner-Platzierung in der Kategorie Elektrotechnik. Besonders hervorgehoben wird die Präzision und die Filigranität des Bauteils mit der damit verbundenen Konzeption der Gießform und der weiteren Ummantelung durch Kunststoff-Spritzguss sowie den Mut und das Können, ein solches Bauteil im Zinkdruckguss umzusetzen.

Automotive:
Schalthebel Automatikgetriebe, Druckguss Westfalen Behringer GmbH & Co. KG
Begründung der Jury:
Das prämierte Gussteil in der Kategorie Automotive ist ein Basisträger für den Schaltknauf eines Automatikgetriebes in einem PKW. Der Schaltknauf liegt im ständigen Sichtbereich des Fahrers und der Fahrzeuginsassen, wodurch sehr hohe Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der Sichtflächen und an eine wertige Haptik gestellt werden. Die Verwendung von Zinkdruckguss erreicht im Vergleich zu üblicherweise verwendeten Kunststoffteilen bei Verwendung als Schalthebel und auch generell im Interieurbereich eine weitaus höhere Wertigkeit. Das Zinkdruckgussteil wirkt kühl, belastbar und schwer, obwohl es mit 150 Gramm eher leichtgewichtig ist. Der Schalthebel insgesamt liegt durch seine Form gut in der Hand und überzeugt durch seine hochwertige Haptik. Für die Darstellung des Schalthebels und seiner Sichtbereiche im Fahrzeug werden eingelassene LED-Leuchten verwendet.Die Jury hat besonders die Lösung des Formenbaus überzeugt. Da es sich bei dem Schalthebel fast ausschließlich um Sichtflächen handelt, bedarf es einer intelligenten Lösung für die Lage des Anschnittes und der Einformung. Aufgrund der Geometrie des Gussteils stellen die weitere maschinelle Vorbehandlung und anschließende galvanische Oberflächenbehandlung eine Herausforderung dar, die überzeugend gelöst wurde.
Die Lösung der geometriebedingten Herausforderungen bei der Herstellung, Weiterverarbeitung und Oberflächenbehandlung des Gussteils hat die Jury überzeugt, den Zinkdruckguss-Preis für die Kategorie Automotive auszusprechen. Das Bauteil zeigt eindrucksvoll, dass es Anwendungen im Fahrzeug gibt, deren Qualitätsansprüche nur mit Zinkdruckguss ermöglicht werden können.