Kundenspezifisches Gehäuseprojekt aus Aluminium-Druckguss für Mischer eines russischen Herstellers von Laborgeräten

▎ Kunden- und Projektübersicht

Der Kunde ist ein russisches Unternehmen, das sich auf die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von Laborgeräten spezialisiert hat. Seine Produkte finden breite Anwendung in der Medizin-, Petrochemie-, Pharma- und Biotechnologiebranche. Der Kunde entwickelt ein neues Mischermodell und benötigt dafür kundenspezifische Gehäuse aus Aluminium-Druckguss.

Als zentrales Struktur- und Erscheinungsbildelement der Anlage erfordert das Gehäuse hohe Festigkeit, eine standardisierte Wärmeableitungsrippenstruktur, präzise Maßtoleranzen und einen qualifizierten Spritzlackierschutz. In der frühen Projektphase prüfte der Kunde zahlreiche Lieferanten. Der Fokus lag dabei auf Herstellern, die DFM-Optimierung und Komplettservices inklusive Druckguss, Bearbeitung und Pulverbeschichtung anbieten konnten . Dank professioneller technischer Unterstützung und kosteneffizienter Lösungen…MATECH Ich habe dieses Projekt endlich gewonnen.

Produktbezeichnung: Aluminium-Druckgussgehäuse

Material: Aluminiumlegierung ADC12

Herstellungsprozess: Druckguss + Bearbeitung + Pulverbeschichtung

Anwendung: Oberteil für Labormischer (siehe Zeichnung oben, präzise Passform mit internem Motor und Bedienfeld erforderlich)

▎ Kernprojektherausforderungen

▶ Die Zeichnungskonstruktion steht im Konflikt mit dem Druckgussverfahren. Die Bearbeitungstoleranzen in der Originalzeichnung des Kunden sind zu eng. Einige Details passen nicht zu den Druckgussmerkmalen. Eine Fertigung exakt nach dieser Zeichnung würde die Kosten erheblich in die Höhe treiben, eine hohe Ausschussquote verursachen und später Montageprobleme hervorrufen.

▶ Hohe Anforderungen an die Gussoberfläche. Das Außengehäuse muss pulverbeschichtet werden. Fließstellen und Lufteinschlüsse sind auf der Gussoberfläche nicht zulässig. Dies erschwert die Konstruktion der Formentlüftung und des Kühlsystems.

▶ Die komplexe Struktur birgt Formgebungsrisiken. Das Gehäuse verfügt über Kühlrippen, innere Befestigungsbolzen und Verstärkungsrippen. Die Wandstärke ist ungleichmäßig. Druckguss kann zu Lunkerbildung und Gehäuseverformung führen, was die Endmontage der Maschine beeinträchtigt.

▶ Die Hauptsorgen des Kunden in der Anfangsphase betreffen die Verformung des Gussteils aufgrund ungleichmäßiger Wandstärke und die Frage, ob eine Pulverbeschichtung kleinere Gussfehler kaschieren kann.

▶ Mehrere Validierungsrunden der Muster sind erforderlich. Dieser Teil dient der Entwicklung des neuen Produkts des Kunden mit strengen Abnahmekriterien. Die Muster durchlaufen wiederholte Maßprüfungen, Sichtprüfungen und vollständige Montageprüfungen, um die Details schrittweise zu verbessern.

▶ Ausgewogenes Verhältnis von Qualität und Kosten. Der Kunde wünscht sich niedrigere Anschaffungskosten bei gleichzeitig hohem Qualitätsanspruch an die Pulverbeschichtung. Wir benötigen eine Lösung, die Qualität und Budget gleichermaßen berücksichtigt.

▎ Projektlösungen & Implementierungssystem

1. Gesamtlösung: Umfassende technische Unterstützung zur Bewältigung von Herausforderungen in Forschung und Entwicklung sowie in der Serienproduktion.

Dieses Aluminium-Druckgussgehäuse weist mehrere zentrale Herausforderungen auf: unzureichende Toleranzen, strenge Anforderungen an die Optik, schwierige Umformbedingungen und ein Spannungsverhältnis zwischen Qualität und Kosten. Dank unserer langjährigen Erfahrung im Druckguss bietet MATECH einen maßgeschneiderten Komplettservice. Wir bieten Ihnen alle Leistungen aus einer Hand, von der Zeichnungsoptimierung über die Werkzeugentwicklung und Prozesseinrichtung bis hin zur Qualitätskontrolle und grenzüberschreitenden Lieferung. Wir vermeiden die Risiken der Massenproduktion bereits in der Designphase und erfüllen sowohl die Anforderungen unserer Kunden an Produktentwicklung als auch an die Serienproduktion. Details finden Sie unten.

▶ DFM-Zeichnungsoptimierung zur Balance zwischen Qualität und Produktionskosten.

In der frühen Phase prüft unser technisches Team die Zeichnung des Kunden sorgfältig. Einige Bearbeitungstoleranzen in der Originalzeichnung sind für den Druckguss zu eng. Wir erstellen einen DFM-Toleranzoptimierungsbericht mit Bildern und Text. Darin listen wir alle problematischen Toleranzen einzeln auf und erläutern die damit verbundenen Prozessrisiken. Wir zeigen deutlich auf, dass zu enge Toleranzen die Kosten erhöhen und die Ausbeute verringern. Basierend auf den Eigenschaften der Aluminiumlegierung ADC12 lockern wir die Toleranzen für nicht kritische Abmessungen und optimieren die Produktstruktur. Der Kunde genehmigt diese Lösung und aktualisiert die Zeichnung. So senken wir die Produktionskosten und erhalten gleichzeitig die Montagegenauigkeit und die Produktleistung aufrecht.

▶ Kundenspezifisches Werkzeugdesign für gute Formqualität und lange Werkzeuglebensdauer.

Wir konstruieren die Form speziell, um höchste Ansprüche an Optik und Langlebigkeit zu erfüllen. Durch die Optimierung von Anguss, Entlüftung und Kühlung beseitigen wir Fehler wie Lufteinschlüsse, Fließmarken und Gehäuseverformungen. Wir verwenden hochwertigen Formstahl und wenden eine geeignete Wärmebehandlung an, um die Kundenvorgabe von 100.000 Schüssen zu erfüllen. Zur Behebung von optischen Mängeln passen wir die Druckgussparameter an, ergänzen Feinpolierprozesse und führen mehrere Pulverbeschichtungstests durch. Wir verbessern kontinuierlich die Oberflächengüte, um die strengen Anforderungen der Kunden hinsichtlich der Optikprüfung zu erfüllen.

▶ Schnelle Reaktionszeiten während des gesamten Projekts zur Unterstützung eines reibungslosen F&E-Fortschritts.

Wir bieten während des gesamten Projekts einen 24-Stunden-Support. Bei Fragen zum Fortschritt der Formenherstellung, zu Prozessplänen oder zu Testergebnissen verwenden wir beschriftete Bilder und technische Präsentationen (PPT), um verständliche Erklärungen zu liefern. Wir informieren Sie in jeder Projektphase über den aktuellen Status, lösen technische Probleme zeitnah und sorgen dafür, dass das Projekt im Zeitplan bleibt.

2. Detaillierter Produktionsprozess

1. Entwicklung hochpräziser Druckgussformen

Nach Projektstart erstellt unser technisches Team einen DFM-Bericht. Wir definieren die Trennlinie der Form und die Anordnung des Auswerferstifts, um Strukturüberschneidungen und Formfehler im Vorfeld zu vermeiden.

Die Form besteht aus hochwertigem H13-Stahl und ist vollständig wärmebehandelt. Sie zeichnet sich durch gleichmäßige Härte und gute Verschleißfestigkeit aus. Die Lebensdauer beträgt über 100.000 Schüsse und eignet sich somit für die Massenproduktion.

2. Druckguss und vorbereitende Nachbearbeitung

Wir verwenden eine Großtonnage-Druckgießmaschine mit Vakuum-Druckgießverfahren. Dadurch werden Lufteinschlüsse und Lunker reduziert und die strukturelle Festigkeit des Gehäuses verbessert.

Nach dem Gießen werden alle Rohteile entgratet und fein gestrahlt. Die Oberfläche wird dadurch glatt und sauber und ist somit für die Pulverbeschichtung vorbereitet.

3. Präzisionsbearbeitungsprozess

Wir fertigen kundenspezifische Vorrichtungen und legen einheitliche Bearbeitungsreferenzen fest, um Montagefehler zu vermeiden.

Wir fertigen die wichtigsten Befestigungslöcher und Passmaße mit höchster Präzision und achten streng auf die Einhaltung der geometrischen Toleranzen. Dadurch wird sichergestellt, dass das Gehäuse optimal mit dem Motor und dem Bedienfeld des Kunden harmoniert und der stabile Betrieb der gesamten Maschine gewährleistet ist.

4. Standardmäßige Pulverbeschichtungs-Oberflächenbehandlung

Wir wählen das Pulver anhand des vom Kunden vorgegebenen Farbcodes aus. Wir kontrollieren die Schichtdicke, die Aushärtungstemperatur und den Arbeitsprozess.

Die Beschichtung zeichnet sich durch starke Haftung, gleichmäßige Farbe und eine glatte Oberfläche aus. Sie bietet ein ansprechendes Aussehen und Korrosionsschutz und erfüllt somit die Anforderungen für den Einsatz der Geräte im Innen- und Außenbereich.

3. Mehrstufiges Probeninspektionssystem

Um sicherzustellen, dass jedes Muster die Qualitätskontrolle besteht, führen wir umfassende Auslieferungsprüfungen durch. Wir prüfen die Teile auf Abmessungen, Aussehen und Montage, um den Versand fehlerhafter Artikel zu vermeiden.

▶ Präzisionsmaßprüfung: Wir verwenden ein Koordinatenmessgerät (KMG), um wichtige Baugruppenabmessungen und geometrische Toleranzen zu prüfen. Die vollständige Maßprüfung gewährleistet, dass alle Daten mit der aktualisierten Zeichnung übereinstimmen und die Toleranzen stabil und kontrollierbar sind.

▶ Professionelle Sichtprüfung: Wir prüfen jedes Teil einzeln unter einer Standardlichtquelle. Dabei achten wir auf Farbunterschiede, Fließspuren, Partikel, Lufteinschlüsse und andere Oberflächenfehler, um unsere strengen Qualitätsstandards zu gewährleisten.

▶ Simulationstest vor der Montage: Wir führen vor dem Versand eine Simulation der kompletten Maschinenmontage durch. Dabei prüfen wir im Vorfeld Bohrungsüberschneidungen und Passgenauigkeiten. So stellen wir sicher, dass die Muster nach Erhalt direkt in die Anlagen des Kunden passen.

4. Kundenverifizierung und abschließende Projektbestätigung

Nach Erhalt der ersten Mustercharge führte der Kunde umfassende Tests durch. Er bat uns, kleinere Maßabweichungen der ersten Version zu beheben. Wir reagierten umgehend, passten die Formparameter an, optimierten den Formgebungsprozess und lieferten anschließend neue Muster.

Der Kunde montierte die aktualisierten Muster und führte Tests damit durch. Alle Abmessungen, das Aussehen und die Leistung entsprachen den Anforderungen. Der Kunde zeigte sich mit der Qualität zufrieden. Er lobte die glatte Oberfläche, die gleichmäßige Farbe und die gute Passform des Gehäuses. Es entsprach voll und ganz dem Design und den Arbeitsanforderungen des Rührwerks. Der Gerätetest verlief erfolgreich. Der Kunde gab die Muster formell frei, und das Projekt ging in die Serienproduktion über.

5. Qualitätskontrollsystem für die Serienproduktion

Um eine gleichbleibende Qualität und zuverlässige Lieferung auch bei großen Aufträgen zu gewährleisten, haben wir eine standardisierte Produktionskontrolle über den gesamten Prozess hinweg eingerichtet, um Massenfehler von vornherein zu vermeiden.

*Erststückprüfung: Wir führen vor jeder Produktionscharge eine Erststückprüfung durch. Die Serienproduktion beginnt erst, nachdem Maße, Aussehen und Verarbeitung geprüft wurden, um die Produktionsstandards festzulegen.

*Regelmäßige Werkzeugwartung: Wir führen alle 5000 Schüsse eine vollständige Werkzeugwartung durch. Dabei prüfen wir den Verschleiß an Auswerferstiften, Schiebern und Werkzeugkavität und führen rechtzeitig Reparaturen und Justierungen durch, um einen stabilen Werkzeugzustand und eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten.

*Regelmäßige Inline-Kontrolle: Unser QC-Team entnimmt alle 2 Stunden Stichproben von Druckgussrohlingen und pulverbeschichteten Fertigteilen. Dabei konzentrieren sie sich auf wichtige Abmessungen und Oberflächenqualität, um die Produktionsqualität in Echtzeit zu überwachen.

*Spezielle Verpackung für grenzüberschreitende Sendungen: Maßgefertigte EPE-Schaumstoffeinlagen schützen jedes Teil separat, um Transportschäden zu vermeiden. Für den Transport nach Russland in kalten und feuchten Gebieten verwenden wir professionelle, feuchtigkeitsbeständige Verpackungen, um eine unversehrte Lieferung zu gewährleisten.

Kundenkommentar:

„ MATECH ist ein zuverlässiger Druckgusslieferant mit starker technischer Kompetenz und gutem Service. Die Produkte zeichnen sich durch hohe Präzision und eine hervorragende Oberflächengüte aus. Besonders hervorzuheben ist die enge Zusammenarbeit des Teams bei der Entwicklung neuer Produkte. Sie unterstützen uns bei der Optimierung von Designs und helfen, Risiken im Hinblick auf die Serienproduktion zu vermeiden. Die Kommunikation ist effizient und Korrekturen werden umgehend umgesetzt. MATECH ist ein Fertigungspartner, dem wir für eine langfristige Zusammenarbeit vertrauen! “

▎ Projektabschluss

Für Präzisionslaborgeräte werden im Druckgussverfahren hergestellte Strukturbauteile mit hohen Anforderungen an Maßgenauigkeit, Oberflächenqualität, Wärmeableitung und Chargenkonsistenz gefertigt. Dies stellt die Fähigkeit des Herstellers, Forschung und Entwicklung sowie Serienproduktion so auszubalancieren, dass die Standards internationaler Spitzengeräte erfüllt werden, auf die Probe.

Dieses neue Produktprojekt stand vor zahlreichen Herausforderungen, darunter unrealistische Zeichnungstoleranzen, eine komplexe Struktur, strenge ästhetische Vorgaben, hohe Produktionsrisiken und ein Spannungsverhältnis zwischen Qualität und Kosten. Anders als traditionelle OEM-Hersteller beteiligte sich MATECH aktiv am gesamten F&E-Prozess des Kunden. Dank unserer langjährigen Erfahrung im hochwertigen Präzisions-Druckguss setzten wir frühzeitig auf DFM-Optimierung, Prozessverbesserungen, umfassende Qualitätskontrolle und einen schnellen Kundendienst.

Wir unterstützten den Kunden bei der Optimierung der Produktstruktur, der Beseitigung technischer Engpässe, der Reduzierung der F&E-Kosten und der Kosten für die Serienproduktion sowie der Verkürzung des Produkteinführungszyklus. Dank unserer Komplettlösungen, die Formenbau, Druckguss, Präzisionsbearbeitung, Oberflächenbehandlung und grenzüberschreitende Lieferung umfassten, konnten wir Probleme wie Prozesskonflikte, Oberflächenfehler und Produktionsinstabilitäten beheben.

Uns gelang ein reibungsloser Übergang von der Probeproduktion zur formalen Serienproduktion, und wir lieferten kontinuierlich hochpräzise, ​​stabile und optisch ansprechende Druckgussteile.

Das Produkt ist derzeit in stabiler Serienproduktion verfügbar und erzielt einen jährlichen Auftragswert von 100.000 US-Dollar. Es hat sich zu einem Kernprodukt unserer langfristigen strategischen Zusammenarbeit entwickelt. Für zukünftige kundenspezifische Aluminium-Druckgussprojekte für Laborgeräte, industrielle Smart-Systeme und High-End-Instrumente kann unser Expertenteam die Zeichnungserstellung, Prozessoptimierung und Serienproduktion unterstützen. Wir bieten unseren Kunden praxisnahe, serientaugliche und kosteneffiziente Lösungen für die Präzisionsfertigung.