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Leichtmetallguss in der Autozuliefererindustrie

20. April 2011 1 Kommentar

Motorblock

Motorblock

Ein Autobesitzer macht sich selten Gedanken, welche Herstellungsverfahren in der Fertigung seiner Autoteile eingesetzt wurden. Ein KFZ-Mechaniker schon eher, vor allem, wenn er einen Motorblock ausbauen muss, weil dieser einen Riss oder einen anderen Defekt hat. Motorblöcke werden in erster Linie durch Leichtmetallguss gefertigt, um eine Gewichtsreduktion zu erzielen. Trotz des leichten Gewichtes müssen die Teile extremen Belastungen standhalten und langlebig sein. Um dies zu garantieren, wird in erster Linie ein Verfahren zur Herstellung angewandt, welches sich Kokillenguss nennt. Hier wird die Schmelze unter Wirkung der Schwerkraft in die metallische Dauerform (Kokille) gegossen.

Diese Kokille bewirkt aufgrund ihres metallischen Urstoffes eine gute Wärmeleitfähigkeit, die zur schnellen Erstarrung führt, was wiederum ein feinkörniges und dichtes Gefüge zur Folge hat und somit sehr hohe Festigkeitswerte garantiert. Dieses Verfahren eignet sich zur Herstellung von Pumpengehäusen, für Kraftstoffrails und ebenso zur Fertigung von Saugrohren mit integriertem Kraftstoffrail. Die hervorragenden Werkstoffeigenschaften sind genauso ein Vorteil, wie die geringen Werkzeugkosten im Vergleich zu einem Druckguss. Da, je nach Bauteilgeometrie, Sandkerne in den Kokillenguss eingesetzt werden können, sind komplexe Innengeometrien darstellbar. Des Weiteren ist die hohe Dichtheit genauso vorteilhaft, wie die Möglichkeit eines hohen Automatisierungsgrads.

Bevorzugt werden zwei Gießverfahren angewandt. Zum einen der Sturzguss, bei welchem eine meist zweiteilige Form, deren Innenseite die Form des Gussstückes wiedergibt, mit Schmelze gefüllt wird. Hier muss darauf geachtet werden, dass das Flüssigmetall alle Formbereiche ausfüllt, bevor die Erstarrung einsetzt. Um zu verhindern, dass sich Volumendefizite bilden, kommen Kühlstifte zu Einsatz, um die Erstarrung zu verzögern oder die Verzögerung wird mittels Isolation erreicht.

Das zweite primär angewandte Gießverfahren ist das Niederdruckgießen. Diese Technik begünstigt einen dichten und porenfreien Guss, da die Schmelze durch ein Steigrohr in die Kokille gelangt und der Badspiegel druckbeaufschlagt wird. Ein wichtiges Einsatzgebiet ist die Herstellung von Aluminiumfelgen in der Autoindustrie. Da mit einer Kokille 10.000 Abgüsse getätigt werden können, sieht man in Hinblick auf die Kosten der Formherstellung diese Menge als Grenze der Wirtschaftlichkeit an.

Die in erster Linie verwendeten Werkstoffe im Gießverfahren sind Aluminium und Magnesium. Aluminium zeichnet sich durch sein geringes Eigengewicht und die trotzdem hohe Festigkeit aus, die gute Leitfähigkeit von Strom und Wärme und eine besondere Korrosionsbeständigkeit unter anderem gegenüber Wasser und Chemikalien.
Magnesium-Gusslegierungen ermöglichen ebenfalls ein geringes Teilegewicht, Dünnwandigkeit und hohe Formstandzeiten. All diese Faktoren sind in der Herstellung von Motorblöcken und anderen Autoteilen wichtig und dort nicht mehr wegzudenken. Auch sollte auf Qualität- und Umweltzertifizierungen geachtet werden.