Anwendungen
Niederdruck-Gießmaschinen werden vor allem in der Automobil-, Luft– und Raumfahrt– sowie in der allgemeinen Metallindustrie eingesetzt, wo die Herstellung komplexer und zugleich strukturell belastbarer Bauteile gefordert ist.
Dieses Verfahren ermöglicht die Produktion von Komponenten wie Leichtmetallfelgen, Motorhalterungen, Getriebegehäusen und anderen Strukturteilen mit hoher Maßgenauigkeit und ausgezeichneter Oberflächenqualität.
Durch den Einsatz niedriger Drücke werden Porositäten und innere Fehlstellen reduziert, wodurch sich die mechanischen Eigenschaften der fertigen Teile deutlich verbessern.
Zu den wichtigsten Vorteilen zählen hohe Wiederholgenauigkeit, weniger Ausschuss und die Möglichkeit, dünnwandige und geometrisch anspruchsvolle Bauteile zu fertigen – ideal für leichte, aber robuste Komponenten.
Bedürfnisse:
Steuerung der elektrischen Heizlasten
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Messung der Temperatur des Wärmebehandlungsprozesses
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Messung des Metalleinspritzdrucks
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Überwachung der Werkzeugposition
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Bedürfnis:
Steuerung der elektrischen Heizlasten
Beim Niederdruck-Druckgussverfahren sorgt der Warmhalteofen dafür, dass das geschmolzene Metall die ideale Temperatur behält, um ein homogenes und stabiles Schmelzen während des Einspritzvorgangs zu gewährleisten. Aluminiumlegierungen, die Temperaturen von bis zu 700 °C erreichen können, werden üblicherweise über Siliziumkarbid-Heizwiderstände (SiC) erwärmt, die mit Niederspannung betrieben und über Transformatoren angesteuert werden. Sie gewährleisten eine gleichmäßige Wärmeverteilung. Die genaue Steuerung dieser Heizelemente ist entscheidend, um die Temperatur konstant zu halten, Energieeffizienz zu optimieren und Fehlfunktionen vorzubeugen.
Eine kontinuierliche Überwachung verbessert die Zuverlässigkeit des Ofens und stellt eine gleichbleibend hohe Produktqualität im gesamten Prozess sicher.
Für die präzise Steuerung elektrischer Industrieheizprozesse bieten die Power Controller der GPC-Serie mit Strombereichen bis 600 A in ein-, zwei- oder dreiphasiger Ausführung eine kompakte, robuste und äußerst leistungsstarke Lösung, die für alle Arten von Lasten geeignet ist – von linearen Widerständen bis hin zu Transformatoren.
Dank konfigurierbarer Funktionen, integrierter Diagnostik für prädiktive Wartung und moderner Kommunikationsprotokolle bieten sie maximale Flexibilität.
Das modulare I/O-System ermöglicht die vollständige Verwaltung aller Signale – von der Befehlsweitergabe bis zur Erfassung von Prozessvariablen. Das kompakte Design ermöglicht die Installation auch auf engstem Raum und gewährleistet Effizienz, Betriebskontinuität und weniger Ausfallzeiten.
Hauptmerkmale:
- Strombereich bis zu 600 A, erhältlich in ein-, zwei- und dreiphasigen Ausführungen
- Steuerung aller Lasttypen, von Heizwiderständen bis Transformatoren
- Erweiterte Diagnostik und modulares I/O für umfassende Prozesskontrolle
- Moderne Konnektivität mit zertifizierten Industrieprotokollen
Bedürfnis:
Messung der Temperatur des Wärmebehandlungsprozesses
Die Temperatur ist die kritischste Variable bei Wärmebehandlungsprozessen. Eine genaue Regelung ist unerlässlich, um die erforderlichen mechanischen Eigenschaften, die Wiederholbarkeit des Prozesses, die Einhaltung der Qualitätsstandards und die Betriebssicherheit zu gewährleisten. Temperatursensoren müssen zuverlässig in Hochtemperaturbereichen arbeiten und eine stabile, kontinuierliche Messung sicherstellen.
Wesentlich ist die Schutzhülse, die das Messelement – meist Thermoelemente – vor extremen Temperaturen und aggressiven Prozessatmosphären schützt, etwa bei Nitrierprozessen.
Deshalb ist die Wahl eines geeigneten Hüllmaterials entscheidend, um langfristige Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sicherzustellen.
Die TC8-Temperatursensoren mit Thermoelement-Messelement sind ideal für Anwendungen mit Prozesstemperaturen bis zu 1000 °C.
Die Möglichkeit, Thermoelementtyp, Messbereich, Einbaulänge und Hülsenmaterial zu wählen, bietet hohe Flexibilität. Eine AISI-316-Hülse ist für moderate Temperaturen in nicht-korrosiven Atmosphären geeignet; INCONEL 600 empfiehlt sich für aggressive Umgebungen und hohe Temperaturen dank seiner Beständigkeit gegenüber reaktiven Gasen.
Hauptmerkmale
- Temperaturmessung bis 1000 °C mit Thermoelement
- Schutzrohr aus AISI 316 oder INCONEL 600 für unterschiedliche Temperatur- und Prozessbedingungen
- Hohe Messstabilität und Zuverlässigkeit selbst unter extremen thermischen Bedingungen
Bedürfnis:
Messung des Metalleinspritzdrucks
Die Drucküberwachung in Niederdruck-Druckgussmaschinen ist entscheidend, um eine korrekte Verteilung des geschmolzenen Metalls im Inneren der Form und eine gleichmäßige Verfestigung des Werkstücks zu gewährleisten. Eine konstante Druckkontrolle während der verschiedenen Prozessphasen – Einspritzen, Halten und Entleeren – ermöglicht es, die Füllgeschwindigkeit der Form zu optimieren, Turbulenzen und Lufteinschlüsse zu reduzieren und Bauteile mit geringer innerer Porosität und hervorragenden mechanischen Eigenschaften zu erhalten. Präzise Drucksensoren sichern die Wiederholbarkeit des Zyklus und die Stabilität des Produktionsprozesses – Schlüsselfaktoren für konstant hohe Qualität und geringe Ausschussraten in der Serienfertigung.
Lösung:
Die TSA-Drucksensoren eignen sich ideal für die Überwachung und Steuerung der Injektionsphasen.
Sie basieren auf einer piezoresistiven Silizium-Messzelle, die Robustheit, Zuverlässigkeit und kompaktes Design vereint – optimal für anspruchsvolle industrielle Umgebungen.
Hauptmerkmale:
- Messbereiche: 0…0,05 bar bis 0…60 bar (0…1 bis 0…1000 psi)
- Ausgangssignal: Spannung oder Strom
- Schutzart: IP65/IP67
- Genauigkeit: ± 0,15 % FSO typisch
Bedürfnis:
Überwachung der Werkzeugposition
Die kontinuierliche Überwachung der Schließposition des Werkzeugs ist unerlässlich für Prozessstabilität und konstante Bauteilqualität in Niederdruckgussanlagen. Eine fehlerhafte Schließung kann zu Werkzeugversatz, erhöhter Abnutzung und Bauteildefekten führen.
Eine präzise und wiederholbare Messung der Formposition ermöglicht es, eventuelle Ungleichgewichte zu erkennen, wodurch Ausfälle verhindert, die Produktionszuverlässigkeit verbessert und die Lebensdauer von Form und Maschine verlängert werden können, wodurch hohe Standards und Betriebskontinuität gewährleistet werden.
Die berührungslosen Linearpositionssensoren WPA gewährleisten eine präzise und stabile Messung der Werkzeugposition. Die berührungslose magnetostriktive Technologie verhindert mechanischen Verschleiß und garantiert Zuverlässigkeit und Langlebigkeit auch in rauen Umgebungen. Mit Messlängen von 50 bis 4000 mm und verschiedenen Ausgangsoptionen lassen sie sich problemlos in jede Maschine integrieren.
Hauptmerkmale:
- Berührungslose magnetostriktive Technologie für lange Lebensdauer und Verschleißfreiheit
- Hohe Präzision und Messstabilität auch unter rauen Bedingungen
- Beständigkeit gegen Stöße, Vibrationen und Temperaturschwankungen
Das Funktionsprinzip:
Niederdruck-Gießmaschinen arbeiten mit einem vertikalen Füllprozess von unten nach oben, bei dem flüssiges Metall kontrolliert in eine Form gedrückt wird. Grundlage des Prozesses ist ein Schmelzofen, der sich unter dem Formgestell befindet und das Metall – meist Aluminium oder Magnesium – konstant bei rund 700 °C hält, um eine optimale Fließfähigkeit während der Injektion zu gewährleisten.
Die Füllung erfolgt über eine geregelte Druckbeaufschlagung der Ofenkammer: Der leichte Überdruck drückt das flüssige Metall über ein Steigrohr langsam und gleichmäßig in die Form. Dadurch wird die Kavität von unten nach oben befüllt – Turbulenzen und Lufteinschlüsse werden stark reduziert. Das Ergebnis sind Bauteile mit geringer innerer Porosität und sehr guten mechanischen Eigenschaften.
Nach dem Erstarren des Metalls wird der Druck abgelassen, die Form geöffnet und das fertige Teil entnommen.
Der Prozess ist hochgradig automatisierbar und eignet sich ideal für Serienfertigungen, insbesondere für Bauteile mit dünnen Wandstärken und hoher Maßpräzision – typisch für die Automobil- und Luftfahrtindustrie.
Anforderungen und Technologie:
Niederdruck-Gießmaschinen arbeiten mit einem vertikalen Füllprozess von unten nach oben, bei dem flüssiges Metall kontrolliert in eine Form gedrückt wird. Grundlage des Prozesses ist ein Schmelzofen, der sich unter dem Formgestell befindet und das Metall – meist Aluminium oder Magnesium – konstant bei rund 700 °C hält, um eine optimale Fließfähigkeit während der Injektion zu gewährleisten.
Die Füllung erfolgt über eine geregelte Druckbeaufschlagung der Ofenkammer: Der leichte Überdruck drückt das flüssige Metall über ein Steigrohr langsam und gleichmäßig in die Form. Dadurch wird die Kavität von unten nach oben befüllt – Turbulenzen und Lufteinschlüsse werden stark reduziert. Das Ergebnis sind Bauteile mit geringer innerer Porosität und sehr guten mechanischen Eigenschaften.
Nach dem Erstarren des Metalls wird der Druck abgelassen, die Form geöffnet und das fertige Teil entnommen.
Der Prozess ist hochgradig automatisierbar und eignet sich ideal für Serienfertigungen, insbesondere für Bauteile mit dünnen Wandstärken und hoher Maßpräzision – typisch für die Automobil- und Luftfahrtindustrie.
