Konstruktionselemente

Funktionsteile profitieren von Zink und Kunststoff

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Die Gründe für eine Substitution von Zink oder Kunststoff liegen in solchen Fällen vor allem in der besseren oder zusätzlichen Erfüllung von Bauteilfunktionen, in der Vermittlung subjektiver Eigenschaften wie Haptik, Optik und Wertigkeit sowie in der Erschließung von Kosten- oder Preisvorteilen. Eine vor allem im Automobilbau häufig gestellte Forderung ist zudem die Gewichtsreduzierung, was zweifellos für Kunststoff spricht. Doch auch das Gegenteil trifft teilweise zu – immer dann, wenn die höhere Dichte von Zink in Form von Massenträgheit zur Schwingungsreduzierung genutzt werden soll.

Anderer Werkstoff erfordert Änderungen in der Konstruktion

In jedem Fall sind bei einem Werkstoffwechsel konstruktive Bauteiländerungen erforderlich. Eine werkstoff- und fertigungsspezifische Konstruktion wirkt sich natürlich auf die Kosten und die Zeitschiene aus – und das nicht nur bei der Konstruktion. In der Regel sind aufgrund eines Werkstoffwechsels auch ein neues Werkzeug, eventuell eine neue Maschine sowie Bauteilprüfungen, Bemusterungen und eine erneute Freigabe erforderlich. Dies erfordert eine entsprechend enge und konstruktive Zusammenarbeit mit dem Kunden, wie sie bei dem in Bild 11 gezeigten Bauteil erfolgreich praktiziert wurde.

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Bild 11 zeigt ein Gehäuse für das Innenleben eines Hochdruckreinigers. Das Zinkdruckgussteil erfüllt die geforderte hohe Festigkeit, im Vergleich dazu die Kunststoffausführung für geringere Belastungen gedacht ist und darüber hinaus zwei Aufnahmearme integriert hat, die beim Zinkteil ein zusätzliches Bauteil notwendig machen.

Dübel mit unterschiedlichen Eigenschaften als Zinkdruckguss- oder Kunststoffspritzgießteil

Im Bild 12 ist ein Dübel für Gipskartonplatten dargestellt. Diesen Dübel gibt es mit entsprechend modifizierter Konstruktion sowohl als Zinkdruckguss- wie auch als Kunststoffspritzgießteil. Letzteres bietet zwar nicht die gleiche mechanische Belastbarkeit wie die Zinkausführung, hat dafür aber aufgrund der isolierenden Wirkung des Kunststoffs Vorteile bei Elektroinstallationen.

Ein Beispiel aus der Beschlagindustrie zeigt Bild 13. Die sogenannte Getriebeschale gibt es in ähnlicher Ausführung sowohl in Zink als auch in Polyamid. Auch bei diesem Produkt wird Zink bei entsprechend hoher mechanischer Belastbarkeit verwendet, dagegen kommt Kunststoff bei moderaterer Belastung zum Einsatz.

Für Kunststoff spricht zudem eine einfachere Montage: Bei der Kunststoffausführung können die beiden Getriebeschalen geklipst werden. Darüber hinaus bietet die Kunststoffausführung ein besseres Reibungsverhalten für die in der Schale laufenden Teile.

Ulrich Schwab ist technischer Geschäftsführer der Adolf Föhl GmbH + Co KG in 73635 Rudersberg

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