Aluminium und Zink. Stahl und Nickel. Verschiedene Metalle.

Der Druckguss arbeitet Aluminium bei 600 bis 700 °C, während Stahl erst bei 1400 bis 1500 °C schmilzt. Bei diesen Temperaturen erweichen und erodieren gewöhnliche Druckgussformen aus Werkzeugstahl im Handumdrehen: Sie hielten Tage statt Jahre. Es gibt Sonderwerkstoffe – Formen aus Molybdän oder Keramik –, mit denen sich Stahl druckgießen lässt, doch sie sind kaufmännisch eine Rarität. Für Stahlgussteile in der Serie ist der Feinguss das eingeführte Verfahren.

Beim Kokillenguss läuft das Metall durch die Schwerkraft in eine wiederverwendbare Stahlform: weniger Druck als beim Druckguss, längerer Takt, einfachere Anlagen. Man nimmt ihn für Aluminiumteile, die zu groß oder zu dickwandig fürs Druckgießen sind, oder für Stückzahlen von 5.000 bis 50.000. Der Druckguss bringt hohen Einspritzdruck, kürzeren Takt und mehr Detail. Beide arbeiten mit Aluminium und Zink. Für sehr große Stückzahlen mit feinem Detail: Druckguss. Für mittlere Aluminiumserien ist der Kokillenguss oft wirtschaftlicher.

Ein Druckgusswerkzeug braucht von der Konstruktion bis zum Erstmuster 8 bis 16 Wochen, mit Schiebern bis zu 20. Beim Feinguss entsteht das Modellwerkzeug – die Metallform für die Wachsmodelle – in 4 bis 6 Wochen, die ersten Teile folgen zwei bis drei Wochen danach. Die längere Lieferzeit des Druckgusses erklärt sich aus dem gehärteten Stahl mit seinen verwickelten Kühlkanälen. Wo es auf einen schnellen Anlauf ankommt, wählt man trotz höherer Teilekosten oft den Feinguss.

Druckgussteile kommen mit guter Gusshaut aus der Form, doch Lagerbohrungen und Passflächen müssen auf der CNC fertiggestellt werden; diese Verkettung mit der Nachbearbeitung ist Standard. Beim Feinguss verhält es sich ebenso: gute Gussoberfläche, und nur die Präzisionsmerkmale werden zerspant. Beide Verfahren liefern endkonturnah und verkürzen die Bearbeitungszeit gegenüber dem Fräsen aus dem Vollen erheblich. In der Nachbearbeitung werden üblicherweise 10 bis 20 % des Bauteilvolumens abgetragen, um die Endtoleranz zu erreichen.

Im Druckguss: Aluminium A380, der mengenmäßig größte, für Fahrzeugteile; Aluminium A356, fester und zäher; Zink ZA-8 für druckdichte Teile; und Magnesium AZ91, die leichtesten Gussteile überhaupt. Im Feinguss: Edelstahl 17-4 PH für hohe Festigkeit, Edelstahl 316L gegen Korrosion, Inconel 718 und 625 für die Luftfahrt, Kohlenstoffstahl 4140 für Tragwerke und Kobalt-Chrom für Medizin und Zahntechnik. Wählen Sie den Werkstoff nach der Anwendung – und bedenken Sie, dass nicht jeder Werkstoff in jedem Verfahren zu haben ist.

Druckguss: rund 30.000 USD Werkzeug und 0,50 bis 5 USD je Teil, der Umschlagpunkt gegenüber der CNC-Bearbeitung liegt bei etwa 5.000 Teilen; bei sehr großen Mengen ab 100.000 Teilen im Jahr verschwindet der Werkzeuganteil im Teilepreis. Feinguss: rund 8.000 USD Werkzeug und 5 bis 50 USD je Teil, der Umschlagpunkt gegenüber der Zerspanung bei etwa 200 bis 500 Teilen; bei 1.000 Teilen steht er der CNC-Bearbeitung meist ebenbürtig gegenüber. Die Stückzahl entscheidet über das Verfahren.