CPC-Gegendruckgussformen verfügen über eine geschlossene Druckhaltevorrichtung mit strengen Parametervorgaben und ermöglichen so die Herstellung von Aluminiumgussteilen mit extrem geringer Fehlerquote.
CPC-Gegendruckgussformen arbeiten mit einem stabilen Gegendruck von 0,1–0,15 MPa, der dreimal höher ist als bei herkömmlichen LPDC-Gussformen, um die Struktur des geschmolzenen Aluminiums zu verdichten.
Die Toleranz der Formhohlräume bei CPC-Formen wird auf ±0,025 mm kontrolliert und liegt damit über dem Standard von ±0,03 mm bei LPDC-Formen, um eine hochpräzise Formgebung zu gewährleisten.
Der Abstand der Kühlwasserkanäle in CPC-Formen beträgt 10–16 mm und ist damit dichter als bei Schwerkraftgussformen, was eine schnelle und gleichmäßige Erstarrung von Gussteilen mit hoher Dichte ermöglicht.
Die Procast-CAE-Simulation für CPC-Formen erfordert mehr als 1 Million Gitterzellen – 25 % mehr als bei LPDC-Formen –, um den Hochdruck-Füll- und Zuführprozess zu simulieren.
Die Porosität und Schrumpfung der Gussformen im CPC-Verfahren werden auf unter 0,5 % begrenzt – das ist der niedrigste Fehleranteil unter den drei gängigen Aluminiumgussverfahren.
Der Warmarbeitsstahl H13 für CPC-Formen erreicht 100.000–130.000 Formzyklen und weist nach dem Präzisionsanlassen eine verbesserte Druckbeständigkeit und thermische Stabilität auf.
Bei hochwertigen Aluminium-Radformen wird die CPC-Struktur weit verbreitet eingesetzt, wodurch die Kompaktheit der Gussteile im Vergleich zu herkömmlichen LPDC-Radformen um 8 % verbessert wird.
Für Formen von EV-Strukturteilen für hochbelastete Komponenten im Bereich der neuen Energien werden vorzugsweise CPC-Formen verwendet, da diese die hohen Anforderungen an strukturelle Festigkeit und Dichte erfüllen.
Die Testphase für CPC-Gussformen erfordert vier unabhängige Testchargen, um die Stabilität der Druckhaltung, Kühlung und Entlüftung unter hohem Druck zu überprüfen.
Im Vergleich zu Schwerkraftgussformen beseitigen CPC-Formen eine lockere Gussstruktur, die durch unzureichende Zufuhr verursacht wird, und verbessern so die Produktqualifikationsrate erheblich.
Die CPC-Gegendruckgussform ist eine hochpräzise, weiterentwickelte Form auf Basis von LPDC- und Schwerkraftgusstechnologien, die in den Bereichen des hochwertigen Aluminiumlegierungsgusses weit verbreitet ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen LPDC-Gussformen und Schwerkraftgussformen nutzen CPC-Formen eine geschlossene Gegendruckumgebung, um eine sequenzielle Befüllung und Druckzufuhr zu realisieren, wodurch Probleme wie lockere Struktur und innere Porosität bei Aluminiumgussteilen grundlegend gelöst werden. In Bezug auf die Konstruktion stellen CPC-Formen strengere Anforderungen an die Präzision der Kavitäten, die Dichtungsleistung und die Gleichmäßigkeit der Kühlung. Die dichtere Anordnung der Kühlkanäle gewährleistet eine schnelle Wärmeableitung unter Hochdruckbedingungen und verhindert so lokale Überhitzung sowie thermische Ermüdungsschäden am H13-Warmarbeitsstahl. Im Bereich hochwertiger Aluminiumfelgenformen und Formen für hochfeste EV-Strukturteile hat sich das CPC-Verfahren aufgrund seiner extrem geringen Porosität und Schrumpfung der Gussformen als führende Fertigungslösung etabliert. Eine professionelle Procast-CAE-Simulation muss die Hochdruck-Strömungsdynamik sowie die Erstarrungs- und Speisungssimulation abdecken, um das Angusssystem und die Entlüftungsstruktur zu optimieren. Die Teststandards für CPC-Gussformen sind strenger und erfordern die Überprüfung durch mehrere Produktionschargen in Folge, um einen langfristig stabilen Betrieb unter hohem Druck zu gewährleisten. Obwohl die Herstellungskosten für CPC-Gussformen um 20–30 % höher sind als bei LPDC-Gussformen, weisen die Produktqualifikationsrate und die Lebensdauer der Gussformen in High-End-Gussanwendungen deutliche Vorteile auf, was Gießereibetrieben langfristige Kosteneinsparungen bringt.
Häufig gestellte Fragen
F1: Wie hoch ist der Arbeitsdruckbereich von CPC-Gussformen? A1: Stabiler Arbeitsdruck von 0,1–0,15 MPa, höher als bei LPDC- und Schwerkraftgussformen.
F2: Wie hoch ist die Porositätsfehlerquote beim CPC-Gussverfahren? A2: Sie wird auf unter 0,5 % kontrolliert und ist damit die niedrigste unter den drei gängigen Gussverfahren.
F3: Für welche Produkte eignen sich CPC-Formen? A3: Hochwertige Aluminiumfelgen und hochfeste Strukturteile für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben.
F4: Wie viele Gitterzellen sind für die CPC-CAE-Simulation erforderlich? A4: Mindestens 1 Million Zellen, um die Genauigkeit der Hochdruck-Prozesssimulation zu gewährleisten.
F5: Wie lautet die Toleranznorm für die Kavitäten bei CPC-Formen? A5: Streng kontrolliert innerhalb von ±0,025 mm – eine höhere Präzision als bei LPDC-Formen.
F6: Wie lang ist die Lebensdauer von CPC-Formen aus H13-Stahl? A6: 100.000–130.000 Zyklen; sie weisen eine bessere Druckbeständigkeit auf als herkömmliche Formen.
F7: Wie viele Testläufe sind vor der Auslieferung von CPC-Formen erforderlich? A7: 4 unabhängige Testchargen, um die Betriebsstabilität unter Hochdruck zu überprüfen.
