Druckguss zwischen Tradition und Innovation

Vom 14. – 16. Januar 2014 präsentierte die EUROGUSS 2014 in Nürnberg Highlights des Druckgusses. Die Messe feierte ihren 10. Geburtstag. Den Auftakt stellte die Preisverleihung des Internationalen Aluminium-Druckguss-Wettbewerbs dar. Sowohl der erste als auch der dritte Preis gingen an BMW in Landshut für integrative Druckgussbauteile. Die Hengst GmbH & Co. KG aus Münster gewann den zweiten Preis mit einem Ölwannenteil, das sich durch die Integration von Isolierung und Ölfiltergehäuse auszeichnete.
Integration auf einem besonders hohen Niveau konnten die Messebesucher auch an dem in Bild 1 gezeigten Ausstellungsstück der japanischen Ryobi Ltd . bewundern.

In traditionellen Aluminiumgießereien haben modernste Technologien Einzug gehalten. Ein Paradebeispiel ist die Grohmann Aluworks GmbH & Co. KG aus Bisingen. „Mit dem 3D-Printer konnten wir die Produktionszeit für Prototypen gegenüber der bisherigen Prototypenherstellung halbieren– und das zu nur unwesentlich höheren Kosten,“ erklärt Vertriebsprofi Andreas Zweifel stolz. Die Rede ist von dem in Bild 2 dargestellten Modell eines Sekundärgehäuses für den Einsatz in der Hochspannungstechnik. Die Grohmann Aluworks setzen 3D-Printer beim Rapid Prototyping insbesondere bei Einzel- oder Erstversuchsteilen ein. Für große Serien bleibt die Gießerei beim traditionellen Sandguss, weil die 3D-Formen auch für die spätere Herstellung von Serienwerkzeugen genutzt werden können.

Bei der Weihbrecht Lasertechnik GmbH stehen generative Verfahren ganz oben auf der Tagesordnung. Wie Geschäftsführer Gerhard Weihbrecht erläutert, benötigen seine Kunden komplexe und filigrane Formen, die mit herkömmlichen Verfahren im Extremfall gar nicht hergestellt werden können. Ein Ausstellungsstück zeigt Bild 3. „Mit dem bei uns eingesetzten Verfahren des Laser-Metall-Sinters können Prototypen nicht nur in kurzer Zeit ohne Werkzeuge hergestellt werden, sondern wir liefern an die Kontur angepasste Kühlkanäle, beliebige Formen und Querschnitte sowie komplexe Geometrien, sogar mit Hinterschneidungen,“ erklärt Weihbrecht Exponate auf der Euroguss.

Besucher konnten auf der EUROGUSS 2014 nicht nur umwälzende Innovationen bewundern. Auch auf dem Prinzip der Einfachheit basierende Entwicklungen mit großer Wirkung kamen nicht zu kurz. Ein pfiffiges Beispiel zeigte das Nürnberger Organisationsbüro Herbert Bübel. Die Profile der Auswerfer von Druck- und Spritzgusswerkzeugen sind üblicherweise rund oder rechteckig. Die Rechteckigen neigen bei zu hoher Druckbelastung zum Knicken und Brechen. Das Problem löste Bübel mit einer aus der Statik abgeleiteten Idee: Die in Bild 4 gezeigten T- und Kreuz-Auswerfer weisen eine bis zu zwölf Mal höhere Stabilität auf. Die Konsequenzen kommentiert Herbert Bübel so: „Die neuen Auswerfer reduzieren Instandhaltungskosten und durch Störungen verursachte Lieferprobleme gewaltig. Sie ermöglichen eine reibungslose Serienproduktion bei der Entformung von Artikeln.“

Die Stärke der Lippmann GmbH aus Schwerte ist die Isolationstechnik. Ihr neuestes Produkt sind flexible Isolierungen für die Industrie für Temperaturen bis zu 250°C. Wie Bild 5 zeigt, können sie wie Knetmasse um komplizierte Verbindungen gelegt werden. Bei Wartungsarbeiten lassen sie sich einfach entfernen und anschließend sogar wiederverwenden. „Sowohl ökologisch als auch ökonomisch sinnvoll,“ fasst Prokurist Martin Scharlach den Nutzen zusammen und ergänzt: „Die flexible Isolierung wurde von der ContiTech entwickelt und wir vertreiben sie als Vertriebspartner.“

Ein von AHP Merkle GmbH entwickelter Hydraulikzylinder reduziert Instandhaltungs- und Wartungszeiten der Aluminium-Druckgussform von drei Stunden auf nur 15 Minuten, denn bei einem Wechsel des Kerns muss der Zylinder nicht demontiert werden. Zudem lassen sich kleinere Außenabmessungen der Form realisieren: die äußerlich plasmanitrierten Zylinderrohre sind als Führung geeignet. "Kleinere Formen, das bedeutet weniger verbautes Material und mündet unweigerlich in eine Gewichts- und Kosteneinsparung,“ erläutert Christen Merkle, der sich selbst als Familien-Unternehmer bezeichnet, " im Aluminium-Druckguss reden wir dann gleich von einigen Tonnen Gewichtseinsparung!" Die Vorteile des Hydraulikzylinders mit äußerer Führung werden in einem kurzen Video erklärt.

lethiguel in Lozanne bei Lyon ist Spezialist für Tauchheizkörper, die speziell zum Erhitzen von Nichteisenlegierungen entwickelt wurden. „Unsere Kunden haben sich immer darüber geärgert, dass die Elemente nur bei vollen Gefäßen funktionierten. lethiguel hat das Problem gelöst, indem wir das Rohr abgewinkelt haben. Jetzt ist die Heiztechnik am Boden und verrichtet ihren Dienst auch bei niedrigen Füllständen,“ erläutert Peter-Christian Franz vom Vertriebsbüro Deutschland den technischen Clou (s. Bild 6). Darüber hinaus weist er darauf hin, dass die Tauchkörper extrem energiesparend sind.

Und wo geht die Reise im Druckguss hin? Interessenten erfuhren es beim parallel zur Messe durchgeführten Deutschen Druckgusstag. Dr. Patrick Reichen von der Bühler AG aus Uzwil in der Schweiz erläuterte, dass die zunehmende Parallelisierung von Arbeitsschritten die Effizienz weiter steigern wird. Die Gesamtanlageneffizienz rückt stärker ins Bewusstsein. Liegen die Nutzungszeiten von Maschinen in der deutschen Industrie im Schnitt zwischen 80 und 90 Prozent, so sind es in der Druckgussbranche gerade einmal 60 Prozent. Operative und Performanceverluste sowie Ausschuss müssen reduziert werden, wofür Bühler einen „Event Analyzer“ entwickelt hat. Erste Auswertungen bei Kunden zeigen, dass es häufig die Peripheriegeräte sind, welche Stillstände auslösen.
Die hohen Ansprüche von Gussanwendungen für Krafträder bei BMW stellte Jean Ségaud aus Landshut vor. Teile und Funktionalitäten sind bereits hochintegriert und die Gussteile dadurch hochkomplex. Trotzdem kann BMW so gut wie keine Poren tolerieren, weil die Teile beschichtet werden und gerade Motorradfahrer Wert auf einwandfreie Oberflächen legen. Ségaud verblüffte seine Zuhörer mit der enormen Verkürzung der Entwicklungszeiten im Druckguss. Standen 1980 noch 25 Monate zur Verfügung, so sind es seit 2010 nur noch weniger als fünf Monate. Möglich wurde dies durch additives Prototyping. Er beendete seinen Vortrag visionär. Ségaud hält es für möglich, dass 3D-Drucker langfristig serientauglich und Stahlwerkzeuge langfristig überflüssig werden. Was sind die Konsequenzen für die Gießbranche?
Ich danke allen zitierten Firmen ganz herzlich für die Genehmigung, die gezeigten Bilder zu veröffentlichen.

ak-t



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