Alles, was man sich vorstellen kann, kann man auch gießen – mit solchen Aussagen zeigen sich die Urformer gerne selbstbewusst. Ihr Problem: Die Fortschitte in dem Verfahren sind noch wenig bekannt.
Dipl. Ing. Meinolf Droege ist Fachjournalist aus Ingelheim
Chancen auf technische oder wirtschaftliche Vorteile würden viel zu oft vertan, weil Konstrukteur und Gießer zu spät zusammen finden, beklagen Branchenvertreter die mangelnde Zusammenarbeit. Auf der Hannover Messe wollen der Gießer deshalb zeigen, dass sich bei ihnen viel getan hat. „Die Entwicklung zu immer komplexeren, mehrfunktionalen Integral-Gussteilen setzt sich fort“, fasst Winfried Hespers, Geschäftsführer der Gießerei Claas Guss in Bielefeld, die Chancen für Gussanwender und Gießer zusammen.
In der Tat: Pfiffige Gießer schieben die Grenzen des technisch und wirtschaftlich Machbaren immer weiter hinaus. Intensive Entwicklungsarbeiten an Werkstoffen und Verfahrenstechnik, aber auch konstruktive Optimierungen mit Unterstützung ausgefeilter Computertechnik machen heute möglich, was gestern noch als unmöglich galt.
Beispiel Knotenverbindungen in röhrenförmigen Tragkonstruktionen: Hier treten die höchsten Kräfte auf, gleichzeitig sind die Geometrien so ungünstig, dass Schweißverbindungen hohen Aufwand verursachen. Knotenverbinder aus Edelstahl-, Feinguss oder Temperguss, welche die Rohrenden aufnehmen, bilden eine zeitsparende und sichere Alternative. Dieses beispielsweise im Fahrradbau schon lange gängige Verfahren wurde nun auf größere Konstruktionen, wie auf den Bau von Brücken und Offshore-Plattformen, übertragen.
Aus Vergütungsstahl gegossene Rohrknoten bieten nicht nur wirtschaftliche, sondern auch technische Vorteile: Das Verlagern der Schweißstellen in gut zugängliche Bereiche beschleunigt die Arbeit. Zudem sind einfache Nähte die Regel, die sich aufgrund von Geometrie und Lage sehr viel einfacher prüfen lassen. Zudem kann die Knotengeometrie den auftretenden Belastungen besser und mit weniger Aufwand angepasst werden als übliche Konstruktionen.
Ähnliches gilt für den Bau von Windkraftanlagen. Zentrales Bauteil ist die Rotornabe. Sie hält die Flügel und leitet die hohen Kräfte sicher weiter auf die Antriebswelle des Generators. Gewaltige dynamische und statische Belastungen in alle Richtungen muss die Nabe über viele Jahre sicher verkraften. Dieses Bauteil wird heute mit hoher Prozesssicherheit in Serie gegossen. Alternative Verfahren wie die Schweißkonstruktion können kostenmäßig nicht konkurrieren.
Besonders bei filigraneren Teilen wollen die Gießer die Kostenvorteile ihrer Verfahren künftig besser hervorheben. Denn häufig aus Unkenntnis der neuen Möglichkeiten setzen Konstrukteure oft auf spanenden Techniken, statt die modernen Gießverfahren in die Überlegungen einzubeziehen. Dabei verlangen beispielsweise Feinwerktechnik, Optik, Medizin, Elektrotechnik und der Fahrzeugbau nach solchen Teilen mit ihrem homogenen Gefüge – aus einem Guss eben.
Das Präzisionsgießen brauchen allerdings besonderes Know-how. Im Mikro-Feinguss lassen sich heute Teile beliebiger Geometrie, auch mit Hinterschneidungen, mit Gewichten zwischen 0,1 und 30 g produzieren. Verschiedene Legierungen wie Neusilber, Messing und Titan sind möglich. Zur Anpassung der Werkstoffeigenschaften an unterschiedliche Anwendungen können auch Sonderlegierungen kreiert werden.
Wenn es besonders leicht sein soll, kommen seit einiger Zeit verstärkt Magnesium-Legierungen zum Einsatz. 1999 stieg die Produktionsmenge an Magnesium-Gussteilen laut Gesamtverband Deutscher Metallgießereien (GDM), Düsseldorf, um rund 28 %, während die Ausbringungsmenge beim Aluminium leicht zurückging. Werkstoffe dieser Gruppe sind rund ein Drittel leichter als Aluminium. Damit ist sogar dem Kunststoff Konkurrenz zu machen. Außer in der Automobilindustrie ist in den nächsten Jahren mit dem verstärkten Einsatz in Produkten wie Laptops und anderen elektronischen und elektrischen Geräten zu rechnen. Neuere Verfahrenstechniken erlauben es, sehr geringe Wanddicken mit geringen Maß- und Formtoleranzen zu gießen.
Egal um welche Anwenderbranche es sich handelt – in rechtzeitigen Vorabgesprächen mit dem Gießer können bei so manchem Produkt Kostenpotenziale aufgedeckt werden. Nicht selten führen bereits kleine Eingriffe in die Konstruktion zu drastischen Kostensenkungen. Moderne Hilfsmittel wie die Simulationen des Gießvorgangs am Rechner geben Hinweise auf Verbesserungspotenziale bevor vermeidbare Kosten angefallen sind. Daraus ergeben sich neue Chancen für beide Seiten, sowohl für die Unternehmen, die nach neuen Lösungen bezüglich ihrer Teile und Baugruppen suchen, als auch für die Gießereien, die sich gegen andere Fertigungsverfahren und scharfen Wettbewerb Marktanteile sichern.
Schon traditionell eine informative Anlaufstelle ist der Gemeinschaftsstand „Gegossene Technik“ in Halle 3, der viele auch kleinere Gießereien unter seinem Dach vereint. Auf Entwicklungen und Möglichkeiten beim Aluminium konzentriert sich der Gemeinschaftsstand „AluTrends“ in Halle 4. Die Einzelaussteller verteilen sich auf die Hallen 2 bis 5.
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