Anzeigen - Grabert Aluformguss

Artikel Fachzeitschrift "Giesserei-Erfahrungsaustausch"
Firma Bachert
Guy R. Lambert, Heinrich Wagner Sinto
KK- BACHERT-ALUFORMGUSS,
investiert in hws-Niederdruck Technologie für Aluminium Sandguss
Bild 1: ICE Integrallbehälter für
Luftfederung
Einführung
Die Firma BACHERT wurde bereits 1721, als
Glockengiesserei in Dallau, Baden, gegründet. Das
Familienunternehmen wird heute in der 7. Generation
geführt. Über die Herstellung von Pumpen, hauptsächlich
für Löschfahrzeuge wurde auch der technische Guss
eingeführt. Seit 1995 produziert die fortschrittliche und
dynamische Firma auf einer hws-HSP2 Formanlage
Aluminiumteile für alle Branchen. Die Stärke der Firma
liegt heute bei der Entwicklung von Gussteilen in enger
Zusammenarbeit mit dem Kunden. Dabei werden auch
Pionierleistungen, wie die Gestaltung von Drehgestell-
Komponenten für den ICE erbracht. (Bild 1)
Zu Jahresbeginn wurde KK-ALUFORMGUSS, in
Dahlenfeld, von der Firma BACHERT übernommen und
unter dem Namen KK-BACHERT-ALUFORMGUSS
weitergeführt. Damit sicherte sich die Firma BACHERT
auch die Herstellung von einbaufertigen Komponenten für
den Automobilbereich. Die Fertigungstiefe reicht von der
CAD-Konstruktion über CNC gefertigte Modelle bis zum
fertig bearbeiteten Aluminium-Gussteil. Zur Optimierung
der Fertigungsabläufe ist die Zusammenlegung der
Giesserei an einem gemeinsamen Standort und die
Anschaffung einer neuen kastengebundenen Nassguss-
Formanlage mit einer Kastengrösse von 1250 x 800 mm
und einer Leistung von 50 Fo/h geplant.
Um den zukünftigen Herausforderungen der
Automobilkonstrukteure nach immer leichterer Bauweise
und höheren Festigkeiten zu wettbewerbsfähigen Preisen
gerecht zu werden, soll diese Anlage erstmalig mit dem
von hws Multi-Pouring-System (MPS) ausgerüstet
werden.
Bei den mit MPS ausgerüsteten Formanlagen können
wahlweise der herkömmliche Schwerkraft-Guss, wie auch
das von hws neu entwickelte INJECTAFILL-Verfahren
eingesetzt werden.

Bild 2: INJECTAFILL-
Verschlusstechnik
INJECTAFILL Verfahrensbeschreibung
Bei INJECTAFILL werden kastengebundene
Grünsandformen vorzugsweise stehend, unter Anwendung
der im Kokillenguss bereits bekannten Niederdruckguss-
Technologie von unten gefüllt. Diese Technologie erlaubt
ein aufsteigendes ruhiges und turbulenzarmes Giessen,
sowie einen durchgehend steuerbaren Füllvorgang. Dazu
wird die Form mit ihrer untenliegenden Eingussöffnung
dicht auf ein Steigrohr aufgesetzt. Das Steigrohr ragt
mitten in die saubere Schmelze in einem Druckdicht
verschlossenen Ofen. Wird der Ofen nun mit Druck
beaufschlagt, wird die Schmelze durch das Steigrohr in
den Formhohlraum befördert. Ist die Befüllung
abgeschlossen, d.h. der der Füllhöhe entsprechende Druck
erreicht, wird die Form im untenliegenden Eingussbereich
verschlossen, der Ofen entlüftet, die Form vom Steigrohr
abgehoben und entfernt und die nächste aufgesetzt. Zum
Verschliessen wird am Formrücken eine Öffnung bis nahe
an den Einguss vorgebohrt. Für den eigentlichen
Schliessvorgang drückt ein Zylinder den verbleibenden
Sand in den Einguss hinein und quetscht diesen
gewissermassen zu (Bild 2). Die Folge ist, eine gefüllte,
dicht verschlossene Form. Der Umstand, eine auf diese
Art geschlossene Form auch nach Wunsch drehen und
wenden zu können, ermöglicht es, die Speiser
untenliegend anzuordnen und so anzuschneiden, dass sie
während des gesamten Füllvorganges aufgeheizt und zum
Schluss noch mit dem heissesten Metall aus dem Ofen
befüllt werden. Nach Verschliessen und sofortigem
Wenden der Form, um 180° ergeben sich durch die nun
obenliegenden Speiser mit dem heissesten Metall ideale
Sättigungsbedingungen, und demzufolge bessere
Werkstoffeigenschaften. Schliesslich können durch die
gesteuerte Formfüllung, im Gegensatz zum
herkömmlichen Schwerkraftguss, auch extrem
dünnwandige Teile hergestellt werden.
Beschreibung der MPS-Formanlage
Der Layout der neuen Formanlage mit horizontaler Formteilung, richtet sich nach bewährten
Mustern. Auf der klassischen Formlinie werden die Formkästen nach dem Ausstossen (1)
getrennt, gereinigt (2) und der Formmaschine vom Typ EFA5.5, mit Vielstempelpresse (3)
zugeführt, wo jeweils die untere und die obere Formhälfte hintereinander abgeformt werden.
Nach Aussenken des Modells, wird der Formrücken abgestreift und die Formhälften in eine
Wendevorrichtung (4) befördert, wo sie um 180° mit dem Formhohlraum nach oben gewendet
werden. In der nachfolgenden Kerneinlegestrecke (5) können die Formen somit optisch
kontrolliert und Kerne passgenau in die horizontale Formteilung eingelegt werden. Ebenfalls in
der Kerneinlegestrecke, sind die Vorrichtungen für das Bohren der Einguss-und Speisertrichter
(6), sowie bei Bedarf, der Verschlussöffnung zum Injectafill-Verfahren (7) untergebracht. Am
Ende der Formlinie werden die oberen Formhälften im OK-Wender (8) um 180° zurück mit
Formhohlraum nach unten gewendet. Mittels dem Aggregat (9) werden die unteren
Formhälften auf den Verschiebewagen (10) abgesetzt, mit der oberen Hälfte zugelegt und

automatisch verklammert. Der Verschiebewagen verfährt die nun giessfertigen Formen zur
Giesstrecke (11), wo sie nach konventioneller Art über Schwerkraft abgegossen und im
weiteren Verlauf über die Kühlstrecken (12) wieder dem Austosser (1) zugeführt werden
können.
Bild 3: Lay-Out MPS-Formanlage
Bei der Anwendung von INJECTAFILL wird die giessfertige Form mittels einer
Greifvorrichtung (13), vom Verschiebewagen (10) abgenommen, um 90° in die Vertikale
gewendet, über den Ofen (14a) verfahren und auf das Steigrohr abgesetzt. Der Formkasten ist
auf seinen Längsseiten ausgespart (Bild 4) und ermöglicht so eine geeignete Kontaktfläche
zwischen Steigrohr und Form. Der Füllvorgang wird automatisch ausgelöst und erfolgt über
eine für jedes Modell vorgegebene Druckaufbaukurve.
Bild 4: MPS-Formkasten
Nach dem Verschliessen der Form mittels Zylinder (15)
und der Entlüftung des Ofens wird die Form durch den
Greifer (13) abgehoben und in vertikaler Position wieder
auf den Verschiebewagen (10) aufgesetzt. Formen mit
untenliegend angeordneten Speisern, können während der
Querfahrt um 180° gewendet werden. Vom
Verschiebewagen (10) werden die Formen in die
Kühlstrecke abgeschoben. Dafür ist in der Giesstrecke für
Schwerkraftgiessen (11) eine zweite "Schmalspur"-
Rollenbahn für den Transport stehender Formen
vorgesehen. An dessen Ende, wenn der Guss erstarrt ist
befindet sich ein Kreuzwender (16) der die Aufgabe hat,
die Formen wieder in eine horizontale Transportposition
zu bringen. Wie bei der Anwendung des
Schwerkraftgusses, werden diese Formen horizontal durch
den weiteren Verlauf der Kühlstrecken (12) zum
Ausstosser (1) befördert
Die INJECTAFILL-Giessanlage wird von der Firma
KURTZ geliefert und besteht aus zwei, auf einem
Drehtisch (14c) angeordneten Niederdruckguss-Öfen mit
je 850 kg Nutzinhalt. Dabei steht der eine Ofen in

Einsatzposition (14a), während der Andere (14b) für das
Befüllen und die Schmelzbehandlung bereit steht. Ist der
im Einsatz stehende Ofen leer, erfolgt der Wechsel über
den Drehtisch. Die Drucksteuerung wurde speziell den
Verhältnissen des Niederdruck-Sandgusses angepasst.
Ausblick
Mit dieser Neuinvestition eröffnet die Firma Bachert,
insbesondere den Automobilkonstrukteuren ein breites
Spektrum von neuen Perspektiven für die
Gussgestaltung, gepaart mit hoher Produktivität und
erheblichem ökonomischem und ökologischem Nutzen.
·
• Giessen von extrem dünnwandigem Guss in
Sandformen
Dadurch ergeben sich Gewichtseinsparungen
bis 40 %. Dies erlaubt der
Kraftfahrzeugindustrie eine leichtere Bauweise
die zu niedrigem Schadstoffausstoss führt.
Gleichzeitig wird der Aufwand an
Schmelzenergie und der Schadstoffausstoss
beim Schmelzen im gleichen Verhältnis
verringert.
• Ruhige turbulenzfreie Formfüllung
Dadurch Kosteneinsparung durch Verringerung
des Ausschusses und ....
• Bessere Materialfestigkeiten,
• durch ideales Speisungsverfahren
• Höhere Prozessicherheit durch kontrollierten
Giessvorgang
Kosteneinsparung durch
Ausschussverringerung
• Einsparungen von Kreislaufmaterial bis zu 60
%
Dadurch entsprechende Einsparungen von
Schmelzenergie, Verringerung des
Schadstoffausstosses und innerbetrieblichem
Handlingsaufwand.
Zur Zeit sind mehrere Projekte in Zusammenarbeit mit
verschiedenen Automobilherstellern in Gange. Zur
Sicherung kurzer Inbetriebnahmezeiten der neuen
Formanlage, im Januar 2002, werden im Vorfeld die
entsprechenden Teile heute schon auf der Testanlage
der Firma hws, in Bad Laasphe, erprobt und zur
Produktionsreife entwickelt.
Bild 5: Dünnwandiger Aluminium-
Sandguss: Zellen-Strukturteil