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ALUMINIUMGUSS
ae group zeigt neue Trends bei der
Fertigung von Aluminium-Druckgussbauteilen
Dehngrenze Zugfestigkeit Bruchdehnung
Visualisierung der berechneten mechanisch-technologischen Eigenschaften eines Querlenkers aus der Legierung AlMg5Si2Mn
In der Vergangenheit hat die ae
group immer wieder bewiesen,
dass sie ein innovatives und
wachstumsorientiertes Unternehmen
ist. Neue Fertigungsanlagen,
der Einsatz optimierter Fertigungstechnologien
und das qualifizierte
Wissen hochmotivierter Mitarbeiter
bieten die Basis für innovative
Gussprodukte für die Automobil-
und Zuliefererindustrie.
Heutzutage kommen verstärkt hochbeanspruchte
Komponenten aus Aluminium-Druckguss
zum Einsatz. Die
Bauteile müssen hohe Festigkeits-
und Dehnwerte aufweisen und meist
auch schweißgeeignet sein. Noch
vor wenigen Jahren galten Druckgussteile
aus Aluminium weder als
schweißgeeignet noch konnten sie
wärmebehandelt werden. Der Grund
hierfür waren Gaseinschlüsse, die
beim Schweißen oder bei der Wärmebehandlung
freigesetzt wurden. In
umfangreicher F&E-Arbeit hat die ae
group den Prozess optimiert und den
Gasgehalt in den Bauteilen reduziert
und so dazu beigetragen, dass heute
viele Bauteile aus Aluminium-Druckguss
sowohl schweißgeeignet als auch
wärmebehandelbar sind.
Für diese Eigenschaften müssen
die Bauteilkonstruktion und der
Gießprozess entsprechend optimiert
Sitzfuß für Flugzeugsitze: Sie müssen Verformungen mit hohen
Kraft-Weg-Kurven überstehen.
sein. Daher ist es bei der Entwicklung
von Gussteilen eine entscheidende
Voraussetzung, frühzeitig die Entwicklungskompetenz
des Gießers in
Anspruch zu nehmen. Hier können
Bauraumdaten, technische Anforderungen
und Gewichtsoptimierungen
bereits bei der Konstruktion umgesetzt
werden.
Ein weiterer wichtiger Baustein ist
der verwendete Werkstoff, mit dem
spezielle Festigkeitsanforderungen
der Teile erzielt werden. Daher werden
Legierungen der Gruppen Aluminium-Silizium
oder Aluminium-Magnesium-Silizium
je nach Anforderung
verwendet.
Das Gefüge der druckgegossenen
Bauteile aus Aluminium-Silizium-Legierungen
weist meistens nadelige
Siliziumausscheidungen auf. Daher
kommt es auch bei nahezu lunkerfrei
gegossenen Bauteilen bei hohen äußeren
Belastungen zu einem spröden
Bruch des Bauteils. Eine Wärmebehandlung,
bei der sich das Silizium
rund einformt, kann die Duktilität des
Werkstoffes deutlich erhöhen. Das
Magnesium geht in Lösung und bildet
bei der anschließenden Warmauslagerung
kohärente bzw. semi-kohärente
Phasen, die zu einer deutlichen
Erhöhung der Streckgrenze führen.
Die Aluminium-Magnesium-Legierungen
sind kaltaushärtend und
benötigen für die Erreichung
ihrer Festigkeiten
keine Wärmebehandlungen.
Ein
Beispiel für diese
Legierungsgruppe
ist die Legierung
AlMg5Si2Mn. Unter
der Voraussetzung, dass der Guss frei
von Einschlüssen und Lunkern ist,
hängt die Festigkeit des Bauteiles auch
von den Wandstärken ab.
Im Rahmen einer Eigenentwicklung
ist es der ae group gelungen, die
lokalen Festigkeitseigenschaften von
Bauteilen dieser Legierungsgruppe
zu berechnen. Dargestellt sind die
lokale Dehngrenze, Zugfestigkeit und
Bruchdehnung eines Bauteils. Die
berechneten Werte konnten im Bauteilversuch
verifiziert werden. Dies
bietet die Möglichkeit, bereits bei der
Bauteilentwicklung die Eigenschaften
des späteren Druckgussbauteils in der
Serie zu ermitteln.
Dämpferaufnahme-Fahrwerksteil für den
Audi Q7, VW Touareg und Porsche Cayenne.
Beispiel für Wärmbehandlung T6.
Für die von der ae group produzierten
hochbeanspruchten, druckgegossenen
Großserienbauteile kommen Legierungen
aus beiden genannten Legierungsgruppen
zum Einsatz. Eine
Reihe von Bauteilen der Legierungsgruppe
Aluminium-Silizium werden
in der Serie wärmebehandelt, um
Bruchdehnungen von 4 bis 8 Prozent
zu erzielen. Wobei z. B. Anbindteile
für Türrahmen aus der Legierung
44 ALUMINIUM · 6/2007
ae group