Leichtbau

Das Thema Leichtbau ist in der Automobilbranche - aber auch im Bausegment - in aller Munde. Materialeinsparung, geringeres Gewicht – sei es, um den Treibstoffverbrauch zu reduzieren oder bauphysikalisch neue Wege gehen zu können – sind aktuelle Anforderungen aus der Praxis. Da Zink von Hause aus eine spezifische Dichte von 7,14 g/cm3 aufweist, haben Wissenschaftler intensiv daran geforscht, wie man die guten Werkstoffeigenschaften von Zink nutzen und dabei gleichzeitig das Gewicht der Bauteile reduzieren kann. Neue Verfahren erlauben Gewichtseinsparungen von bis zu 30 %.

Etwa im Automobilbau ist die hohe Festigkeit von Zink gefragt. Auch die besondere Gasdichtigkeit z.B. für das Zinkdruckgussgehäuse des Gurtstraffers, speziell für dessen Sprengkapseln ist ein Hightech-Argument für diesen modernen Werkstoff. Ebenso im Bausegment und in der Möbelindustrie sind hohe Festigkeit bzw. hohe Beanspruchbarkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht Auswahlkriterien. Neue Möglichkeiten im Gießprozess selbst machen eine zusätzliche Nachbearbeitung in vielen Fällen künftig überflüssig. Zeitaufwändige und teure Arbeitsschritte entfallen. Aufgrund sehr hoher Stückzahlen für Beschläge, Scharniere und Kleinteile ist dies zusammen mit der Materialersparnis ein echter neuer Wettbewerbsvorteil. Bei komplexeren Bauteilen gibt es zusätzliche Forschungen durch Gasinjektion künstlich Hohlräume zuschaffen, die ebenfalls Gewicht und Material einsparen.

Durch 3D-Simulationen werden Zink-Druckgussteile mittlerweile am Computer so weit „abgespeckt“, dass beim Dünnwandgießen Wandstärken von nur 0,3 mm möglich sind. 

Das bedeutet Material- und Gewichtseinsparungen, die sich rechnen, ohne auf die wesentlichen Vorteile von Zink verzichten zu müssen.

Doch auch hinsichtlich der Materialeigenschaften tut sich einiges, denn Zinkdruckguss ist seit Jahren ein wachsender Markt, im letzten Jahr mit einer Steigerung von 9 %. 
 
Neue Forschungen zu den Alterungseigenschaften von Zinkdruckguss und die Erforschung neuer Gusslegierungen sollen künftig unter anderem den Einsatz bei höheren Temperaturen möglich machen. Für Zinkdruckguss bedeutet das einen Einsatz in Umgebungen von 80 – 120 °C, also konkret z.B. im Motorraum von Fahrzeugen. Bedenkt man die ohnehin schon vorteilhaften Aspekte von Zink, wie seine hohe Recyclingfähigkeit (beliebig oft ohne Qualitätsverlust), ist das Grundlagenforschung für mehr Ressourcenschutz.

Äußerlich nicht von einem herkömmlichen Bauteil aus Zinkdruckguss  zu unterscheiden und doch bei gleicher Festigkeit deutlich leichter: Zinkschaum.

Gussteile mit  komplett geschlossenen Oberflächen und gezielt erzeugten Bereichen aus Metallschaumguss? Das Geheimnis liegt im Innern: Die stabile Schaumstruktur macht Zinkdruckgussbauteile leichter und günstiger. Somit ist es nun erstmals möglich, die vielen Vorteile des Materials Zink mit Gewichts- und Materialersparnis zu kombinieren