Durch Druckguss aus Aluminiumlegierungen können große Teile hergestellt und Produkte wie Kastenschalen stabil hergestellt werden, die strukturelle Festigkeit und Maßgenauigkeit erfordern und für die Industrie, neue Energie und andere Bereiche geeignet sind.
Material und Verfahren aus Aluminiumlegierungen eignen sich für die Herstellung großer Teile. Die Aluminiumlegierung weist eine hohe Steifigkeit (Zugfestigkeit 250–400 MPa) und eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Bei der Herstellung großer Kastenschalen hält es äußeren Stößen (z. B. Kollisionen beim Umgang mit Industrieanlagen) und dem Gewicht interner Komponenten (z. B. Batteriemodule und Leiterplatten) stand und verformt sich nicht so leicht. Der Druckguss von Aluminiumlegierungen kann durch eine große Druckgussmaschine (Verriegelungskraft 1600T-6000T) erreicht werden, um ein einmaliges Formen zu erreichen und den Einsatz der Spleißtechnologie für große Kastenschalen zu vermeiden (Schweißnähte reduzieren und die Abdichtung verbessern), wie z. B. Batteriekastenschalen für neue Energiefahrzeuge (Länge 2–3 m, Breite 1–1,5 m). Nach einmaligem Druckgussformen kann die Wasserdichtigkeit IP67 erreichen und somit den Anforderungen für den Außenbereich gerecht werden.
Die Größen- und Leistungsparameter der großen Boxschale sind klar. Übliche Abmessungen für große Kastengehäuse aus Aluminiumlegierungsdruckguss im industriellen Bereich sind: Länge 1–3 m, Breite 0,8–2 m, Dicke 3–10 mm, wie z. B. Gehäuse für industrielle Schaltschränke (Länge 1,5 m, Breite 1 m, Dicke 5 mm) und Gehäuse für Photovoltaik-Wechselrichter (Länge 2 m, Breite 1,2 m, Dicke 6 mm). Dieser Gehäusetyp erfordert reservierte Installationslöcher (Öffnungstoleranz ± 0,1 mm) und Wärmeableitungslöcher (Größentoleranz ± 0,2 mm). Die Druckgussgenauigkeit der Aluminiumlegierung kann ± 0,05 mm/m erreichen, was den Montageanforderungen gerecht wird. Die Hülle des Batteriegehäuses des neuen Energiefahrzeugs muss außerdem eine Extrusionsfestigkeit aufweisen (Extrusionskraft von ≥ 100 kN standhalten, ohne zu brechen). Aluminiumlegierungen können ihre Anti-Extrusionsfähigkeit durch Zugabe von Silizium- und Magnesiumelementen (z. B. ADC12-Aluminiumlegierung) verbessern, was den Industriestandards entspricht.
Die Prozesskontrolle sichert die Qualität von Großkartondärmen. Für die Herstellung großer Druckguss-Kastenschalen aus Aluminiumlegierung ist eine Optimierung des Formdesigns erforderlich. Dabei wird eine Mehrfachangusszuführung (z. B. 3–5 Anschnitte) verwendet, um sicherzustellen, dass die Metallflüssigkeit den großen Hohlraum gleichmäßig füllt (wodurch lokale Materialknappheit vermieden wird). Die Form muss mit einem wirksamen Kühlsystem (z. B. einem Kühlwasserkanalabstand von 50–80 mm) ausgestattet sein, das die Formtemperatur kontrolliert (Formtemperatur 200–250 °C, Temperatur der Metallflüssigkeit 650–680 °C) und die durch ungleichmäßige Kühlung verursachte Verformung großer Teile reduziert (Verformungsmenge kontrolliert innerhalb von ≤ 2 mm/m). Nach dem Formen ist eine Röntgeninspektion erforderlich, um auf innere Blasen zu prüfen (Blasendurchmesser ≤ 0,5 mm ist geeignet), um Risse in der Kastenhülle zu vermeiden, die durch Blasen unter Spannung verursacht werden.
Die Oberflächenbehandlung eignet sich für unterschiedliche Einsatzumgebungen. Große Druckgussgehäuse aus Aluminiumlegierung für den Außenbereich, wie z. B. Gehäuse von Kommunikationsbasisstationen, erfordern eine elektrophoretische Beschichtung (Lackschichtdicke 20–30 μm) oder eine Pulverbeschichtung (Beschichtungsdicke 50–80 μm). Salzsprühtests können 100–200 Stunden lang durchgeführt werden, um Korrosion durch Regenwasser und Feuchtigkeit zu verhindern. Das Gehäuse von Industriewerkstätten, wie z. B. Verteilerkästen für Werkzeugmaschinen, kann eloxiert werden, um die Oberflächenhärte (Hv ≥ 150) zu verbessern und Kratzer durch tägliche Reibung zu verhindern.
Klare Anpassungsszenarien und Vorsichtsmaßnahmen. Große Kastenschalen aus Druckguss aus Aluminiumlegierung eignen sich für die Massenproduktion (Mindestbestellmenge beträgt normalerweise 50–100 Stück), mit einem Lieferzyklus von 15–25 Tagen (einschließlich Zeit für die Fehlersuche in der Form). Aufgrund des großen Volumens großer Artikel ist während des Transports eine individuelle Verpackung (z. B. Holzrahmen zur Fixierung) erforderlich, um Kollisionen und Verformungen während der Handhabung zu vermeiden. Beim Kauf ist eine 3D-Zeichnung des Kastenmantels (mit Angabe der Maßtoleranzen, Kraftpunkte und Installationsanforderungen) erforderlich. Der Hersteller wählt entsprechend den Anforderungen das entsprechende Aluminiumlegierungsmaterial (z. B. ADC12, A380) und das Druckgussmaschinenmodell aus, um sicherzustellen, dass das Produkt den Standards entspricht.