Skip Navigation

Produkte und Lösungen, 09.09.2003, 02:00

Gegendruckkokillengießen bei ThyssenKrupp Fahrzeugguss

Innovatives Verfahren zur Herstellung hochbelastbarer Leichtbaukomponenten im Fahrzeugbau

Das Gegendruckgießen ist das bewährte Gießverfahren zur Herstellung von Aluminiumgussteilen höchster Qualität. Es ähnelt dem konventionellen Niederdruckgießen, ist aber abgewandelt und weiterentwickelt worden und damit technologisch und wirtschaftlich optimal an die Bedürfnisse einer kostengünstigen Fertigung gegossener Fahrwerkskomponenten bei gleichzeitig überragenden mechanisch-technologischen Eigenschaften angepasst. Die wesentlichen Vorteile des Verfahrens sind:

- kontrollierte und turbulenzarme Formfüllung von unten zur Vermeidung von Einschlüssen, Kaltläufen und anderen Gießfehlern

- Erstarrung der Schmelze unter erhöhtem Gasdruck zur Reduzierung von Gefügefehlern

Der Gießprozess ermöglicht so ein deutlich verbessertes Gussgefüge und damit optimierte Bauteileigenschaften, die sich in Gewichtsreduzierung umsetzen lassen. Somit bietet sich das Gegendruckgießen als Herstellverfahren hoch belasteter Sicherheitsbauteile, insbesondere im Fahrwerksbereich (Radträger, Schwenklager etc.) an. Neben der verbesserten Qualität, einem hohen Automatisierungsgrad und kurzen Taktzeiten erzielt das Gegendruckverfahren eine deutlich höhere Materialausbeute als konventioneller Kokillenguss. Aufgrund eines innovativen flexiblen Werkzeugkonzeptes ermöglicht das Verfahren nicht nur eine kostengünstige Serienfertigung, sondern ist zudem hervorragend für die schnelle Herstellung serienidentischer Prototypen geeignet.

Bild: Gegendruckkokillengussanlage der ThyssenKrupp Fahrzeugguss GmbH in Hildesheim.
<small>Copyright: ThyssenKrupp Automotive</small>

Im Jahr 2002 wurde im Werk Hildesheim die erste Anlage dieser Art in Europa installiert. Nach intensiver Erprobung in der Pilotphase und der Entwicklung erster Fahrwerksteile ist sie nun bereit für die Serienfertigung.

Verbesserte Bauteileigenschaften

Jede Art von Defekt kann zu einem vorzeitigen Versagen des Bauteils bei mechanischer Belastung führen. Im wesentlichen beeinflussen im Gussgefüge Gas- und Erstarrungsporosität sowie nichtmetallische Einschlüsse die mechanisch-technologischen Eigenschaften. Grundlage für die verbesserten Bauteileigenschaften ist die Verringerung von Fehlern im gegendruckgegossenen Gefüge. Während der Formfüllung ist die Schmelze ständig erhöhtem Druck ausgesetzt wodurch die Ausscheidung von Gasen, d.h. Wasserstoff, unterdrückt wird. Während der Erstarrung und der damit verbundenen Volumenabnahme des Metalls verhindert ein hoher Nachspeisungsdruck die Bildung von Erstarrungsporosität bzw. Lunkern. In Kombination mit einer flexiblen Formkühlung zur gelenkten Erstarrung des Gussteils, wird so eine hohe Materialausbeute realisiert. Auf ein kreislaufintensives Gießsystem, wie es aus dem konventionellen Kokillenguss bekannt ist, bestehend aus Gießlauf und Speisern, kann häufig vollständig verzichtet werden. Dies ermöglicht Ausbringungen von über 95%, wodurch wiederum der Putzaufwand und die Schmelzkosten verringert werden können.

Simultane Entwicklung

Das Potential des Gegendruckgießens lässt sich nur voll ausschöpfen, wenn bereits bei der Auslegung des Bauteils die im Vergleich zu anderen Gießverfahren verbesserten mechanisch-technologischen Eigenschaften und ein gießgerechtes Bauteildesign berücksichtigt werden.

Diese Kompetenz bietet ThyssenKrupp Fahrzeugguss daher als umfangreichen Service der simultanen Technologieentwicklung. Wir zählen dazu:

- Werkstoffauswahl

- Bauteilkonstruktion und Bauteiloptimierung

- Festigkeits-/Steifigkeitsberechnungen

- Schwingungs-/Resonanzberechnungen

- Formfüll- und Erstarrungssimulation

- Prototypen- und Serienfertigung.

Bild: Chart
<small>Copyright: ThyssenKrupp Automotive</small>

Kontakt:
ThyssenKrupp Automotive AG
Viktor Braun
Tel.: +49 234 / 919 - 60 12
Fax: +49 234 / 919 - 60 14
e-mail: viktor.braun@tka.thyssenkrupp.com

nach oben