Druckguss-Formenstähle
Warmarbeitsstahl im härtesten Einsatz: flüssiges Metall unter Druck
AI generated Druckgussformen erleben den brutalsten Thermoshock im Werkzeugbau: über 600 °C heißes Aluminium unter hohem Druck, danach Kühlung – Zyklus für Zyklus. Dafür braucht es Warmarbeitsstahl mit maximaler Warmfestigkeit. Beim Schweißen zählt jedes Detail.
Der ist der härteste Einsatzfall für Warmarbeitsstahl. Hier wird flüssiges Metall – Aluminium, Zink oder Magnesium – mit hohem Druck in eine Stahlform gepresst, wo es in Sekundenbruchteilen erstarrt. Die Form steht dabei unter einer Belastung, die kein anderes Werkzeug kennt: heißes Metall, hoher Druck, schnelle Abkühlung – und das tausendfach hintereinander.
Die Folge dieses Dauer-Thermoshocks sind : feine Netzrisse an der Formoberfläche, die entstehen, weil sich die Oberfläche im Rhythmus der Zyklen immer wieder ausdehnt und zusammenzieht. Irgendwann reißt das Material. Deshalb braucht die Druckgussform Warmarbeitsstahl mit hoher , guter Warmzähigkeit und Beständigkeit gegen diese Wechselbelastung.
Die Standardwerkstoffe sind (X37CrMoV5-1) und (X40CrMoV5-1). Beide sind CrMoV-Warmarbeitsstähle, die auch bei 600 °C noch fest bleiben. Für höchste Ansprüche – große Aluminium-Formen mit extremer Brandrissbelastung – gibt es (X38CrMoV5-3) mit noch höherer Warmfestigkeit. Der ist dabei ein Multitalent: Er steht auch im – dort aber mit ganz anderen Anforderungen an den Zusatz.
Wichtig ist die Unterscheidung der zwei Verfahren: Das vergießt niedrigschmelzende Legierungen wie Zink (um 400–450 °C), das dagegen Aluminium und Magnesium bei rund 650 °C. Die Aluminium-Form im Kaltkammerverfahren ist thermisch der brutalste Fall – genau dort entstehen die meisten Brandrisse.
Beim Schweißen einer Druckgussform geht es immer um dasselbe: Warmfestigkeit erhalten. Die Reparaturstelle muss wieder so warmfest werden wie der Grundwerkstoff, sonst reißt sie beim nächsten Zyklus erneut. Deshalb: warm schweißen, gefügesynchronen Zusatz, sofort anlassen.