Porosität im Aluminium Druckguss: Ursachen verstehen und vermeiden
Von Sam Lau, HM Die Casting · Feb 2026
Porosität ist der häufigste Qualitätsmangel im Aluminium Druckguss. Sie entsteht während der Erstarrung oder durch eingeschlossenes Gas – und ist in vielen Fällen durch gute Konstruktion und Prozessoptimierung deutlich reduzierbar.
Was ist Porosität im Druckguss?
Porosität bezeichnet Hohlräume im erstarrten Gussteil. Diese können mit bloßem Auge unsichtbar sein, beeinflussen aber Festigkeit, Dichtheit und Bearbeitbarkeit erheblich. Man unterscheidet zwei Haupttypen: Gasporosität und Schwindungsporosität.
Gasporosität
Eingeschlossenes Gas (Luft, Wasserdampf, Werkzeuggas) bildet kugelförmige Poren – typisch gleichmäßig verteilt.
Schwindungsporosität
Volumenschwund beim Erstarren ohne ausreichende Nachspeisung – unregelmäßige, dendritische Hohlräume.
Gasporosität
Gas wird beim schnellen Einschuss eingeschlossen. Ursachen: zu hohe Einschussgeschwindigkeit, unzureichende Entlüftung der Form, Feuchtigkeit in der Schmelze oder an der Formwand. DFM-Maßnahmen:
- →Anguss- und Laufkanal so gestalten, dass Luft gerichtet entweichen kann
- →Entlüftungskanäle an den letzten Füllstellen vorsehen
- →Wandstärken gleichmäßig halten – lokale Verdickungen erhöhen Einschlussrisiko
- →Auf scharfe Richtungswechsel in der Fließbahn verzichten
Schwindungsporosität
Aluminium schwindet beim Erstarren um ca. 6,5 %. Bereiche mit lokalen Massenansammlungen (dicke Wandbereiche, Rippen-Knotenpunkte) erstarren zuletzt ohne ausreichende Schmelzenachspeisung und bilden Lunker.
Röntgen- und CT-Prüfung ermöglichen zerstörungsfreie Porositätsbewertung.
DFM-Konstruktionsmaßnahmen
Gleichmäßige Wandstärken
Wandstärkensprünge erzeugen Thermokonzentration. Übergänge mit R ≥ 1,5 × Wanddicke gestalten.
Rippen statt Massiv
Rippen: Dicke ≤ 60 % der Grundwand, Höhe ≤ 3 × Wanddicke.
Angussposition optimieren
Schmelze soll von dünn nach dick fließen – dicker Bereich zuletzt füllen.
Kerne & Schieber nutzen
Hohlräume in dicken Bereichen reduzieren Massenansammlung massiv.
Entformungsschrägen ≥ 1°
Verhindert Reißen beim Entformen, das Sekundärporosität einleitet.
Prozessmaßnahmen
Neben der Konstruktion gibt es prozessseitige Optimierungen: Vakuum-Druckguss reduziert Gaseinschlüsse durch Evakuierung der Kavität vor dem Einschuss. Squeeze Casting erhöht den Nachdruck erheblich und reduziert Schwindung. Optimierte Temperaturführung (Schmelzentemperatur 650–700 °C, Formtemperatur 200–300 °C) minimiert Lunkerrisiko.
Prüfmethoden
| Methode | Erkennung | Anwendung |
|---|---|---|
| Röntgen (X-Ray) | Interne Poren, Lunker | Serienbegleitung, Erstbemusterung |
| CT-Scan | 3D-Porositätskartierung | Entwicklung, Qualifizierung |
| Farbeindringprüfung | Oberflächennahe Risse | Sicherheitsteile |
| Druckprüfung (Lecktest) | Dichtheitsfehler | Gehäuse, Ventile, Pumpen |
Fazit
Porosität ist kein Schicksal – sie ist in den meisten Fällen durch gute DFM-Konstruktion und sorgfältige Prozesskontrolle auf ein technisch akzeptables Niveau reduzierbar. Bei HM Die Casting führen wir jedes Bauteil durch eine Formflusssimulation, bevor das Werkzeug gebaut wird. So sehen Sie potenzielle Porositätsstellen bereits auf dem Bildschirm – nicht erst am Serienteil.
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