Die Verschmutzung am Aluminium-Druckgussteil haftet anders als ein Kühlschmierstoff — und was aus dem Hohlraum heraus muss, sitzt in einer Geometrie, die genau dafür gebaut wurde, unzugänglich zu sein.
Aluminium-Druckgussteile reinigen und Salzkerne auswaschen
1 · Die Herausforderung
Warum Aluminium-Druckgussteile schwierig zu reinigen sind
Die Verschmutzung am Aluminium-Druckgussteil haftet anders als ein Kühlschmierstoff aus der Zerspanung: Gussrückstände, Trennmittel und feine Partikel in rauen Oberflächen. Aus dem Gießprozess bleiben Rückstände am Bauteil, die anders haften als Öl oder Emulsion — der schwierigste Fall, den wir kennen, und der einzige, bei dem wir die Machbarkeit ausdrücklich vorher klären.
Das Innere eines Aluminium-Druckgussteils ist nicht leer. Hohlräume entstehen über Kerne, und was danach im Bauteil bleibt, muss heraus — aus Geometrien, die genau dafür gebaut wurden, unzugänglich zu sein.
Beim Auswaschen von Salzkernen kommt am Aluminium-Druckgussteil hinzu, dass Material aus dem Inneren heraus muss, nicht von der Oberfläche. Auswaschen ist etwas anderes als Reinigen — es braucht Volumen und Verweilzeit, nicht Druck auf eine Fläche. Was zurückbleibt, ist kein Schmutz, sondern ein Rest des Werkzeugs.
Dieselbe Geometrie macht das Reinigen des Aluminium-Druckgussteils schwer: Beim Sprühen entsteht Spritzschatten, und bei komplexen Geometrien mit vielen Sacklöchern liefern Tauchen und Fluten die besseren Ergebnisse. Der Hohlraum aus der Kernfertigung ist nur zugänglich, wenn das Medium hineingeführt wird.
Und das Aluminium-Druckgussteil ist dabei noch ein Rohteil: Es ist noch nicht zerspant, Maßhaltigkeit und Oberfläche sind noch nicht final. Dazu kommen Gussgrat und Flitter — lose Gratreste, die sich ablösen und im Bauteil wandern. Wo sie hinfallen, entscheidet nicht die Konstruktion.
2 · Die Engineering-Überlegung
Woran wir die Auslegung festmachen
- 01
Bauteilgeometrie
Aluminium und Aluminium-Druckguss sind der Schwerpunkt, nicht die Grenze: Stahl, Edelstahl, Messing, Kupfer, Zinkdruckguss und Kunststoff bearbeiten wir ebenso — es gibt keine Grenze am Werkstoff. Am Gussteil kommt der Werkstoffzustand hinzu; welcher Werkstoff und welcher Werkstoffzustand vorliegt, ist einer der Faktoren, die die Auslegung bestimmen. Ob ein Einzelteil bearbeitet wird oder eine Schüttgutcharge, steht am selben Anfang. - 02
Innengeometrie
Am Aluminium-Druckgussteil entscheiden die Hohlräume aus der Kernfertigung mit über das Verfahren: Sie sind nur zugänglich, wenn das Medium hineingeführt wird. Beim Sprühen entsteht Spritzschatten, nicht jede Fläche ist erreichbar — je komplexer das Bauteil und je mehr Bohrungen und Sacklöcher, desto eher Tauchen oder Fluten statt Sprühen. - 03
Werkstückaufnahme
Der Warenträger ist am Aluminium-Druckgussteil kein Zubehör, sondern wesentlicher Bestandteil des Anlagenkonzepts: Seine Konstruktion bestimmt mit, wo Spritzschatten entsteht und ob die Düsen an das Bauteil kommen — insbesondere bei Restschmutzanforderungen ist sie ein entscheidender Faktor. Ob die Charge während des Prozesses gedreht und geschwenkt wird, hängt daran mit. - 04
Verschmutzungsart
Gussrückstände, Trennmittel und feine Partikel in rauen Oberflächen verhalten sich im Prozess anders als Öl, Emulsion, Staub oder Späne — und die Menge zählt ebenso wie die Art. Bei eingebrannten Verschmutzungen am Aluminium-Druckgussteil klären wir die Machbarkeit, bevor Sie planen, nicht danach. - 05
Restschmutzanforderung
Was am Aluminium-Druckgussteil nachgewiesen werden muss, steht am Anfang der Auslegung, nicht an ihrem Ende: Die geforderten Restschmutzwerte wirken auf Verfahren, Filtertechnik, Trocknung und Werkstückaufnahme zugleich. In der Gießerei kommt die Anforderung oft nicht vom eigenen Qualitätswesen, sondern vom Abnehmer — wer für die Automobilindustrie oder den Maschinenbau gießt, erbt deren Sauberkeitsanforderung. - 06
Entgratungsbedarf
Ob am Aluminium-Druckgussteil zusätzlich entgratet werden muss, wird in derselben Klärung mitentschieden: Kommt Grat hinzu, ist Wasserstrahlentgraten meist die bessere Lösung. Bei Gussteilen fallen beide Aufgaben ohnehin nicht nacheinander an, sondern ineinander — der Gussgrat ist ein Formfehler, solange er sitzt, und Restschmutz, sobald er sich löst. - 07
Wasser und Prozessmedien
Gerade bei Aluminium und bei eingebrannten Rückständen entscheidet die Prozesschemie mit über das Ergebnis — und ebenso über Korrosionsschutz und Passivierung. Eigene Reinigungschemikalien entwickeln und produzieren wir nicht; wir wählen die Prozessmedien aus, stimmen sie gemeinsam mit etablierten Chemieherstellern auf Ihren Prozess ab und integrieren sie in die Anlage. - 08
Folgeprozess
Die erforderliche Sauberkeit des Aluminium-Druckgussteils richtet sich nach dem nachfolgenden Fertigungsprozess. In der Gießerei ist das meistens die Zerspanung, dahinter stehen Beschichtung und Montage beim Abnehmer. Ob nach der Reinigung geklebt, beschichtet oder lackiert wird, verändert die Anforderung grundlegend — bis hin zu der Frage, welche Wasserqualität nötig ist.
3 · Die Anlagenkonzepte
Welche Anlagenkonzepte und Verfahren infrage kommen
Tauch-Spritzanlagen
APOLLOBraucht ein Aluminium-Druckgussteil beides — zugängliche Außenflächen und innenliegende Hohlräume —, kann die Tauch-Spritzanlage sinnvoll sein: Beide Verfahren laufen in einer hermetisch dichten Kammer, und die Charge dreht und schwenkt dabei in allen Achsen.
Tauchanlagen
ZTWo Spritzen am Aluminium-Druckgussteil am Spritzschatten scheitert, kann das vollständige Eintauchen zum Ergebnis führen: Werkstück oder Schüttgut werden ganz in das Medium gebracht, damit es alle Bereiche sicher erreicht.
Kammerreinigungsanlagen
ZKWechselt das Teilespektrum und sollen am Aluminium-Druckgussteil mehrere Prozessschritte in einer geschlossenen Kammer stattfinden, kann die Kammeranlage sinnvoll sein — für Schüttgut in der Regel als Flutreinigung innerhalb der Kammer.
Flutreinigung
Erreicht ein gerichteter Strahl verdeckte Flächen und Übergänge am Aluminium-Druckgussteil nicht sauber, ohne dass gleich der komplette Tauchprozess nötig wäre, kommt das Fluten infrage: Das Medium wird mit hohem Volumen über und um das Werkstück geführt. Fluten ist dabei in erster Linie ein Prozess innerhalb einer Kammeranlage, nicht eine eigene Anlagenbauart.
Sonderanlagen
Steht am Aluminium-Druckgussteil das Auswaschen von Salzkernen an, trägt die Aufgabe keine Standardbauart: Die Anlage entsteht nach der Geometrie des Hohlraums, nicht nach einem Katalog. Anlagen für das Auswaschen von Salzkernen haben wir gebaut — für Aufgaben, die keine Standardbauart trägt, legen wir die Anlage um die Aufgabe herum aus.
Roboterzelle mit anschließendem Durchlaufprozess
Muss das Aluminium-Druckgussteil zwischen mehreren Prozessschritten bewegt und anschließend in einem durchgehenden Fluss weiterbearbeitet werden, kommt eine Roboterzelle mit nachgeschaltetem Durchlaufprozess infrage — der Roboter übernimmt das Handling, der Durchlauf den Takt. Beides gehört dann zu einer Prozesskette, nicht zu zwei getrennten Anlagen.
Wasserstrahlentgraten
Sitzen am Aluminium-Druckgussteil Gussgrat und Flitter, kommt das Wasserstrahlentgraten insbesondere infrage: Derselbe Strahl trägt den Grat ab und trägt ihn zugleich aus dem Bauteil aus. Ein abgelöster Flitter, der im Hohlraum liegen bleibt, hätte das Problem nur verschoben.
Der Grundsatz
Warum am Aluminium-Druckgussteil mehrere Lösungen möglich sind
Keine dieser Zuordnungen ist eine Regel. Dasselbe Aluminium-Druckgussteil kann je nach Stückzahl, Taktzeit, Restschmutzanforderung und Materialfluss in einer anderen Anlage besser aufgehoben sein — es gibt keine Regel „Bauteil X, Maschine Y“. Bauteilgeometrie, Verschmutzungsart, Restschmutzanforderung, Stückzahl, Taktzeit, Produktionskonzept, Automatisierungsgrad, Werkstückaufnahme, künftige Erweiterbarkeit und Wirtschaftlichkeit entscheiden gemeinsam. Was Sie hier sehen, ist die Überlegung, nicht ihr Ergebnis.
4 · Was zusätzlich zu bedenken ist
Was am Aluminium-Druckgussteil über das Reinigen und Entgraten hinaus zu klären ist
- 01
Auswaschen ist ein Fertigungsschritt, kein Reinigungsschritt
Der Salzkern im Aluminium-Druckgussteil hat seine Aufgabe erfüllt, sobald das Bauteil erstarrt ist — und muss danach vollständig aus dem Hohlraum heraus. Was zurückbleibt, ist kein Schmutz, sondern ein Rest des Werkzeugs. Deshalb ist das Auswaschen kein Reinigungsschritt im üblichen Sinn. - 02
Es sind zwei Nachweise, nicht einer
Am Aluminium-Druckgussteil wird zweifach geprüft: Restgrat — ist der Grat weg? — und Restschmutz — ist das Teil sauber? Beide Nachweise laufen über einen Ansprechpartner, aber nicht beide über dieselbe Hand: Die Restschmutzanalyse führt ein unabhängiges, akkreditiertes Prüflabor durch, nicht wir. - 03
Bei eingebrannten Verschmutzungen klären wir die Machbarkeit vorher
Eingebrannte Rückstände am Aluminium-Druckgussteil sind kein Ausschlussgrund, aber der einzige Fall, bei dem wir die Machbarkeit ausdrücklich vorher prüfen wollen. Und wo eine Restschmutzforderung technisch nicht erreichbar ist, sagen wir das vorher ab — vor dem Angebot, nicht bei der Abnahme. - 04
Das Gussteil ist ein Rohteil, kein fertiges Bauteil
Am Aluminium-Druckgussteil sind Maßhaltigkeit und Oberfläche noch nicht final; es hat den ersten Bearbeitungsschritt noch vor sich. Was hier als Rohteil entsteht, taucht später als zu bearbeitendes Bauteil wieder auf — dasselbe Bauteil, von der anderen Seite der Lieferkette aus gesehen.
Direkter Kontakt
Hauptstraße 31
93186 Pettendorf
Pettendorf bei Regensburg
Fax +49 (0) 9409-777 3607
Fachlich verantwortlich für diese Seite: Günther Zippel — Internationaler Vertrieb & Technische Beratung