Warum werden für manche Gerätegehäuse Bleche verwendet, während für Kernkomponenten Gussteile benötigt werden, obwohl beides Metallteile sind? Mit der zunehmenden Verbreitung intelligenter Fertigungstechnologien steigt die Nachfrage nach Metallkomponenten stetig. Die unterschiedlichen Auswahlkriterien für Bleche und Gussteile stellen viele Unternehmen jedoch vor schwierige Entscheidungen.
Mit 20 Jahren Erfahrung in der Blechbearbeitung und der Betreuung von Kunden in über 120 Städten weltweit,Shenyang SMILE Technology Co., Ltd.hat die Auswahllogik für die Branche herausgearbeitet.
I. Unterschiedliche Verfahren: Ein markanter Kontrast zwischen Kalt- und Warmumformung
Der grundlegende Unterschied zwischen Blechteilen und Gussteilen zeigt sich bereits im ersten Fertigungsschritt. Blechteile bestehen aus Metallblechen wie Stahl oder Aluminium, die durch Kaltumformverfahren wie Laserschneiden, Biegen und Stanzen – ohne Schmelzen des Metalls – geformt werden. Ähnlich wie beim Origami bewirken äußere Kräfte eine plastische Verformung des Blechmaterials. Nehmen wir beispielsweise ein Servergehäuse: Ein Aluminiumblech lässt sich innerhalb von drei Stunden in seine Grundform schneiden und biegen. Dieses Verfahren benötigt keine komplexen Formen und bietet daher erhebliche Kostenvorteile bei der Kleinserienfertigung.
Gussteile werden jedoch anders hergestellt. Arbeiter gießen flüssiges Eisen in Sandformen. Nach dem Abkühlen wird die Form entfernt, und das Teil wird geschliffen und wärmebehandelt, um einen Rohguss zu erhalten. Gießen ist ein „Flüssigkeitsumformverfahren“, mit dem sich Bauteile mit komplexen Hohlräumen und unregelmäßig gekrümmten Oberflächen – wie beispielsweise die Öl- und Wasserkanäle in einem Motorblock – herstellen lassen. Diese monolithische Konstruktion schließt das Risiko von Leckagen an den Verbindungsstellen aus. Gussformen sind jedoch kostspielig. Sandformen sind in der Regel Einwegformen, während die Entwicklungskosten für kundenspezifische Metallformen oft Hunderttausende von Yuan betragen, was sie für die Kleinserienfertigung unwirtschaftlich macht.
II. Leistungsunterschiede: Unternehmen sollten ihre Auswahl anhand ihrer Bedürfnisse treffen.
Das Maschinenbett ist aus Gusseisen gefertigt, während das äußere Schutzgehäuse aus Blechkomponenten besteht. Dies ist ein klassisches Beispiel für die Auswahl von Bauteilen anhand der Leistungsanforderungen. Das Maschinenbett erfordert hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Schwingungsdämpfung – Eigenschaften, die Gusseisen nach der Wärmebehandlung optimal erfüllt. Das Schutzgehäuse hingegen muss leicht und einfach zu demontieren sein, weshalb die Robustheit und die gute Bearbeitbarkeit von Blech hier die beste Wahl darstellen.
Branchenangaben zufolge erreichen Blechteile eine hohe Umformgenauigkeit mit Biegetoleranzen von bis zu ±0,1 mm und einer Oberflächenglätte, die für Anwendungen mit hohen ästhetischen Ansprüchen, wie beispielsweise Instrumentengehäuse, geeignet ist. Gussteile weisen zwar eine geringere Rohpräzision auf (Maßtoleranzen ±1–5 mm), durch die Bearbeitung können sie jedoch Drücken von über 10 MPa und Temperaturen von über 500 °C standhalten. Dadurch sind sie in Hydraulikzylindergehäusen, Kesselkomponenten und ähnlichen Bereichen unverzichtbar. Im Automobilsektor reduzieren Karosserieteile aus Aluminiumblech das Gewicht um 60 %, während Getriebegehäuse aus Stahlguss gefertigt werden müssen, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten.
III. Methodischer Ansatz: Vier Dimensionen zur Bewältigung von Herausforderungen bei der Entscheidungsfindung
Unternehmen müssen sich nicht länger auf Erfahrungswerte verlassen. Stattdessen sollten sie die folgenden vier Dimensionen berücksichtigen: – Strukturelle Komplexität: Für einfache dreidimensionale Strukturen eignet sich Blech, während komplexe Hohlräume und unregelmäßige, gekrümmte Oberflächen Gussteile erfordern. Ein Elektronikhersteller versuchte einst, ein Pumpengehäuse aus Blech zu fertigen, doch aufgrund mangelhafter Abdichtung kam es zu Produktionsunfällen. Schließlich wechselte das Unternehmen zu Gussteilen, um das Problem zu lösen. – Kostenanalyse für Kleinserien: Blech ist optimal für Kleinserien unter 1.000 Einheiten oder Pilotproduktionen, während Gussteile bei größeren Stückzahlen über 10.000 Einheiten kostengünstiger werden. Ein Hersteller von Kühlschrankkompressorgehäusen für Haushaltsgeräte stellte fest, dass die Stückkosten von Gussteilen ab einer Seriengröße von 100.000 Einheiten 40 % niedriger waren als die von Blech. – Installation und Wartung: Blech ist für Bauteile, die demontiert und repariert werden müssen, vorzuziehen, während Gussteile für tragende Kernteile gewählt werden, die einen wartungsfreien Betrieb über lange Zeiträume erfordern. Hinsichtlich der Leistungsanforderungen wird Blech für Anwendungen mit geringem Gewicht und hoher Zähigkeit gewählt, während Gussteile bevorzugt werden, wenn hohe Härte und hohe Druckbeständigkeit erforderlich sind.
Viele Unternehmen setzen heute auf Hybridlösungen. So verwendet beispielsweise ein Hersteller von Automatisierungsanlagen Blech für das Anlagengestell und Gussteile für die tragenden Kernkomponenten, um Kostenkontrolle und Leistungssicherheit in Einklang zu bringen. Mit der digitalen Transformation der Fertigung haben einige Unternehmen Simulationssoftware zur Materialauswahl eingeführt. Durch die Eingabe von Strukturvorgaben, Produktionsvolumen und Leistungsanforderungen können sie schnell die optimale Lösung ermitteln.
Durch Fortschritte in der Materialtechnologie und den Herstellungsverfahren haben sich zwar die Anwendungsbereiche von Blechteilen und Gussteilen teilweise überschnitten, ihre grundlegenden Unterschiede bleiben jedoch deutlich.
Shenyang SMILE Technology Co., Ltd.Als führendes Unternehmen im Bereich Blechbearbeitung nutzt SMILE seine 20-jährige Erfahrung und globale Servicekompetenz, um nicht nur professionelle Blechprodukte und -dienstleistungen anzubieten, sondern Unternehmen auch bei der Entscheidung zwischen Blechteilen und Gussteilen zu unterstützen. Damit positioniert sich SMILE als verlässlicher Partner für Unternehmen auf ihrem Weg in die Fertigung.