Thixoforming

Thixoforming, auch bekannt als Thixoverfahren und Semi-Solid Metal Casting (SSM), ist ein Urformverfahren in der Metallverarbeitung, das die Vorteile des Gießens und Schmiedens vereint.

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Die zu verarbeitende Legierung wird bis zur Übergangstemperatur zwischen fest und flüssig erhitzt. An dieser Schwelle, die je nach Material nur wenige Zehntel Grad Celsius beträgt, ist der thixotrope Zustand erreicht. Ziel ist eine Mikrostruktur, in der feinverteilte, kristallisierte Bestandteile in zusammenhängende Schmelzbereiche eingebettet sind. Neben der genauen Temperaturregelung werden in der Industrie meist chemische Kornfeinungsverfahren und das elektromagnetische Rühren angewandt.

Im thixotropen Zustand verringert sich die Viskosität des Materials unter Einwirkung von Scherkräften. Das knetmasseartige Metall lässt sich so mit geringen Drücken sehr präzise in Formen pressen.

Verfahren

Beim Thixomoulding wird eine Magnesiumlegierung mit einer Schnecke im Druckgußverfahren in eine Gussform befördert. Grenzen der Verfahrens-Anwendung bestehen in der Maschinengrösse, speziell der Zuhaltekraft mit der die Teile der Gussform aneinandergedrückt werden können. Diese liegt in der Größenordnung von 10 Kilonewton (kN) für etwa 1.300 Kubikzentimeter Gussmasse. ^[1]

Beim Thixoschmieden wird das manipulierbare Rohteil in einem Gesenk in seine Endform gepresst, die Krafteinleitung erfolgt über die gesamte Formoberfläche. Es werden auch die Verfahren Thixoquerfließpressen und Thixostrangpressen angewandt.

Gegenüber traditionellen Gussverfahren sind thixotrope Schmelzen homogener. Die gefertigten Teile zeichnen sich durch geringere Schwindung bei gleichzeitig höhere Zähigkeit aus. Vergleichbare Eigenschaften lassen sich zwar durch Schmieden erzielen, dabei jedoch nur in vergleichsweise groben Formen.

Anwendungen

Thixoforming ist vor allem in der Verarbeitung von Aluminium- und Magnesiumlegierungen verbreitet, gewinnt aber auch in der Stahlverarbeitung zunehmend an Bedeutung. Primäre Anwendungsgebiete liegen bisher in der Herstellung von Fahrwerksteilen (z.B. Radaufhängungen und Zylinderdeckel) und druckdichten Teilen. Thixoverfahren eignen sich besonders für den Leichtbau.

Seit den 1990er Jahren findet das Verfahren vor allem bei asiatischen Produzenten bei der Herstellung von Handyschalen oder Kameragehäusen Anwendung. Weltgrößter Hersteller von Thixoforming-Maschinen ist Japan Steel Works.

Einzelnachweise

1. ↑ Gregor Honsel: Vorbild Treibsand Spiegel-Online, 12. Oktober 2007