Wie lässt sich die Verschleißfestigkeit von Aluminiumgussteilen verbessern?

Hallo! Als Aluminiumgusslieferant beschäftige ich mich seit Jahren mit allen möglichen Fragen rund um Aluminiumgussteile. Eines der häufigsten Probleme unserer Kunden ist die Verschleißfestigkeit von Aluminiumgussteilen. In diesem Blogbeitrag werde ich einige Tipps zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Aluminiumgussteilen geben.

Die Grundlagen des Verschleißes bei Aluminiumgussteilen verstehen

Zunächst müssen wir verstehen, was den Verschleiß in Aluminiumgussteilen verursacht. Unter Verschleiß versteht man grundsätzlich den Materialabtrag von der Oberfläche eines Gussstücks durch mechanischen Kontakt. Es gibt verschiedene Arten von Verschleiß, wie abrasiven Verschleiß, adhäsiven Verschleiß und Ermüdungsverschleiß.

Abrasiver Verschleiß entsteht, wenn harte Partikel an der Gussoberfläche reiben. Denken Sie an das Schleifen von Sandpapier auf Holz. Adhäsiver Verschleiß entsteht, wenn zwei Oberflächen aneinander haften und sich dann auseinanderziehen, wobei etwas Material mitgerissen wird. Ermüdungsverschleiß entsteht durch wiederholte Beanspruchung der Oberfläche, die mit der Zeit zu Rissen und Materialverlust führen kann.

Legierungsauswahl

Einer der wichtigsten Schritte zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit ist die Wahl der richtigen Legierung. Verschiedene Aluminiumlegierungen haben unterschiedliche Eigenschaften und einige sind verschleißfester als andere.

Sehr beliebt sind beispielsweise Aluminium-Silizium-Legierungen. Silizium bildet in der Aluminiummatrix harte Partikel, die abrasivem Verschleiß widerstehen können. Legierungen wie A356 und A380 werden häufig in Anwendungen verwendet, bei denen es auf Verschleißfestigkeit ankommt. A356 verfügt über eine gute Gießbarkeit und eine gute Verschleißfestigkeit, während A380 in einigen Fällen eine höhere Festigkeit und ein besseres Verschleißverhalten bietet.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Aluminium-Kupfer-Legierungen. Kupfer kann die Festigkeit und Härte der Legierung erhöhen, was wiederum die Verschleißfestigkeit verbessert. Allerdings sind diese Legierungen möglicherweise etwas teurer und weisen im Vergleich zu Aluminium-Silizium-Legierungen eine geringere Korrosionsbeständigkeit auf.

Wärmebehandlung

Die Wärmebehandlung ist ein wirksames Mittel zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Aluminiumgussteilen. Indem wir die Gussteile spezifischen Heiz- und Abkühlzyklen unterziehen, können wir die Mikrostruktur der Legierung verändern.

Ein gängiges Wärmebehandlungsverfahren ist das Lösungsglühen mit anschließender Alterung. Beim Lösungsglühen wird das Gussstück auf eine hohe Temperatur erhitzt, um alle Legierungselemente in der Aluminiummatrix aufzulösen. Dann wird es schnell abgekühlt. Anschließend erfolgt der Alterungsprozess bei niedrigerer Temperatur, wodurch die Legierungselemente in einem feinkörnigen Gefüge ausscheiden. Diese feinkörnige Struktur erhöht die Härte und Verschleißfestigkeit des Gussstücks.

Beispielsweise wird die T6-Wärmebehandlung häufig für Aluminium-Silizium-Legierungen eingesetzt. Es kann die mechanischen Eigenschaften und die Verschleißfestigkeit der Gussteile deutlich verbessern.

Oberflächenbehandlungen

Oberflächenbehandlungen sind eine hervorragende Möglichkeit, eine zusätzliche Schutzschicht gegen Abnutzung hinzuzufügen.

Eloxieren

Eloxieren ist eine beliebte Oberflächenbehandlung für Aluminiumgussteile. Es entsteht eine harte Oxidschicht auf der Oberfläche des Gussstücks. Diese Oxidschicht ist sehr verschleißfest und bietet zudem einen gewissen Korrosionsschutz. Es gibt verschiedene Arten des Eloxierens, wie zum Beispiel das Schwefelsäure-Eloxieren und das Hart-Eloxieren. Beim Hartanodisieren entsteht eine dickere und härtere Oxidschicht, die sich besonders für Anwendungen mit hohen Verschleißanforderungen eignet.

Beschichtung

Auch das Auftragen einer Beschichtung auf die Oberfläche des Gussstücks kann die Verschleißfestigkeit verbessern. Es stehen verschiedene Arten von Beschichtungen zur Verfügung, beispielsweise Keramikbeschichtungen und Polymerbeschichtungen.

Keramikbeschichtungen sind sehr hart und können einen hervorragenden Verschleißschutz bieten. Sie können mit Techniken wie dem thermischen Spritzen aufgetragen werden. Polymerbeschichtungen hingegen können eine gute Schmierfähigkeit bieten, was Reibung und Verschleiß reduziert. Sie werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine geringe Reibung erforderlich ist, beispielsweise in einigen Automobilteilen.

Designoptimierung

Auch die Gestaltung des Gussteils kann einen großen Einfluss auf dessen Verschleißfestigkeit haben.

Vermeiden Sie scharfe Ecken und Kanten

Scharfe Ecken und Kanten sind anfälliger für Verschleiß, da sie die Belastung konzentrieren. Durch das Abrunden der Ecken und Kanten können wir die Belastung gleichmäßiger verteilen und die Verschleißgefahr verringern.

Bereitstellung ausreichender Freiräume

Bei Baugruppen, bei denen das Gussteil Kontakt mit anderen Teilen hat, ist es wichtig, für ausreichend Abstand zu sorgen. Liegen die Teile zu eng beieinander, kann es zu erhöhter Reibung und Verschleiß kommen. Durch die Sicherstellung des richtigen Spiels können wir den Anpressdruck reduzieren und das Verschleißverhalten verbessern.

Qualitätskontrolle

Die Qualitätskontrolle ist während des gesamten Produktionsprozesses von entscheidender Bedeutung.

Beim Gießen müssen wir sicherstellen, dass keine Mängel wie Porosität, Einschlüsse oder Risse entstehen. Porosität kann den Guss schwächen und ihn anfälliger für Verschleiß machen. Einschlüsse können als Spannungskonzentratoren wirken und zu vorzeitigem Verschleiß führen.

Wir verwenden zerstörungsfreie Prüfmethoden wie Röntgenprüfung und Ultraschallprüfung, um interne Fehler in den Gussteilen zu erkennen. Indem wir diese Mängel frühzeitig erkennen, können wir Korrekturmaßnahmen ergreifen und sicherstellen, dass das Endprodukt eine gute Verschleißfestigkeit aufweist.

Anwendungen und unsere Produkte

Unser Unternehmen bietet ein breites Sortiment an Aluminiumgussteilen für unterschiedliche Anwendungen. Ob Sie Teile dafür benötigenHardware Factory Hochwertiger Präzisionsaluminium-Druckguss, oderKostengünstige Handelssicherung, Präzisions-Aluminium-Spritzguss, oder sogarEdelstahlgehäuse, rostfreie Druckgussteile und Aluminium-Druckgussform, wir sind für Sie da.

Wir sind stolz auf unsere Fähigkeit, hochwertige Aluminiumgussteile mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit herzustellen. Unser Expertenteam ist stets auf der Suche nach neuen Möglichkeiten, die Leistung unserer Produkte zu verbessern, indem es die neuesten Technologien und Techniken bei der Legierungsauswahl, Wärmebehandlung und Oberflächenbehandlung einsetzt.

Kontaktieren Sie uns für die Beschaffung

Wenn Sie auf der Suche nach verschleißfesten Aluminiumgussteilen sind, würden wir uns freuen, von Ihnen zu hören. Ganz gleich, ob Sie ein bestimmtes Design im Sinn haben oder Beratung zur Legierungsauswahl und zum Herstellungsprozess benötigen, unser Team steht Ihnen gerne zur Seite. Kontaktieren Sie uns, um ein Beschaffungsgespräch zu beginnen und herauszufinden, wie wir Ihre Anforderungen erfüllen können.

Referenzen

• „Aluminum Alloys: Structure and Properties“ von David E. Laughlin und CT Liu
• „Surface Engineering for Wear Resistance“ von W. Tillmann und C. Leyens
• „Metal Casting: Processes and Applications“ von RA Black und JT Berry