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Schött Präzision aus einem Guss

| Redakteur: Bernd Otterbach

Die Schött-Druckguß GmbH in Menden entwickelt in enger Abstimmung mit den Kunden komplexe Bauteile aus Aluminiumdruckguss. Aktuelle Trends sind Leichtbau, Funktionsintegration und hohe Anforderungen an die Teilesauberkeit.

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Im Wettstreit der Verarbeitungsverfahren kann der Aluminium-Druckguss in vielen Bereichen neue Einsatzfelder erschließen – und die Anbieter beschränken ihre Kompetenz längst nicht mehr auf den Gießprozess allein. Das zeigt sich am Beispiel der Schött-Druckguß GmbH in Menden: Sie hat diesen Trend aktiv vorangetrieben und sich vom Druckgießer zum Entwicklungspartner gewandelt, der einbaufertige Gusskomponenten und Baugruppen herstellt.

In den vergangenen Jahren hat das Unternehmen die gesamte Produkt- und Prozessentwicklungskette neu ausgerichtet und sich dabei am Leitsatz „Alles aus einer Hand“ orientiert. Ziel ist stets, den Kunden ein leichtes und dennoch komplexes Gussteil mit maximaler Funktionalität zu liefern – und das bei möglichst niedrigen Kosten.

Wenig innere Fehler

Wie weit die Komplexität gehen kann, zeigt beispielhaft der LED-Träger für den Scheinwerfer eines Oberklassefahrzeugs. In dem Träger werden insgesamt 35 LEDs befestigt. Zudem übernimmt das Bauteil eine zentrale Funktion beim Thermomanagement, also bei der Wärmeabfuhr. Denn die LEDs entwickeln große Wärmemengen, die gezielt abgeleitet werden müssen. Wichtig ist hier unter anderem die Bildung eines Wärmespeichers für kurzzeitige Energiespitzen. Dafür eignet sich Aluminium prinzipiell sehr gut. Die Konstrukteure entwickelten für diesen Zweck eine Struktur, die durch massive Elemente (für die Wärmespeicherung) und filigrane Verrippung (zur Wärmeabfuhr) gekennzeichnet ist.

Wichtig ist hier aus Sicht des Druckgießers, dass das Bauteil nur wenige innere Fehler und Unregelmäßigkeiten wie Poren und Lunker aufweisen darf. Auch die Maßhaltigkeit unterliegt engen Toleranzen. Denn das LED-Licht entsteht aus mehreren Einzelkegeln, die ein Lichtbild ohne Schatten und Doppelungen ergeben müssen. Sowohl beim Gießen als auch beim Fügen der einzelnen Bauteilkomponenten kommt es daher auf enge Positionstoleranzen an. Hier wendet Schött ein prozesssicheres Nietverfahren an.

Der LED-Scheinwerferträger ist auch deshalb ein sehr gutes Beispiel für das Produktspektrum von Schött, weil der Kunde hier eine hohe Bauteilsauberkeit fordert – genauer gesagt: eine maximale Partikelgröße von 300 µm. Um solche Anforderungen erfüllen zu können, hat Schött massiv in Anlagen zur Oberflächenbehandlung und Teilereinigung sowie ins Labor-Equipment investiert.

Frühzeitige Zusammenarbeit mit dem Kunden

Da die Gusskomponenten immer komplexer werden, zusätzliche Funktionen übernehmen und für das Ziel des Leichtbaus immer wichtiger sind, empfiehlt sich aus Sicht von Schött eine möglichst frühzeitige Zusammenarbeit mit den Kunden. Wenn das Druckguss-Know-how bereits in die Produktentwicklung einfließt, kann man gemeinsam das Bauteil so weit optimieren, dass es die gewünschte Funktion bestmöglich erfüllt und auch unter Kostenaspekten viele Vorteile bietet. Die Ingenieure von Schött arbeiten hier unter anderem mit FMEA-Analysen und einem modernen Prototyping. Mit der Bauteilfreigabe wird dann – vereinfacht gesprochen – die Gießtechnik an das 3D-Modell angedockt und durch weitere rechnergestützte Arbeitsschritte wie FEM-Berechnung sowie Füll- und Erstarrungssimulation abgesichert.

Die Fertigung selbst erfolgt bei Schött mit Hochleistungs-Druckgusswerkzeugen „Made in Germany“ und Bühler-Druckgießanlagen aus Schweizer Produktion. Je nach Produktspezifikation setzt man Vakuumgießverfahren ein. Der Gießling wird mit Robotertechnik entnommen, mit Sensoren auf Vollständigkeit der Geometrie abgefragt, automatisch in die Abgratpresse eingelegt und nach Kavitäten getrennt.

Gleitschliff oder Strahlen mit Edelstahlkugeln

Nach dem automatisierten Stanzvorgang werden die Gussteile gleitgeschliffen, gespült und getrocknet. Sie erreichen eine Rauigkeit (Rz) von 15 µm. Alternativ steht das Strahlen mit Edelstahlkugeln zu Verfügung; dann erreicht die Oberflächenqualität Rz = 30 µm.

Falls die Teile noch CNC-bearbeitet werden, ist nach der Bearbeitung ein Waschprozess erforderlich. Das jeweilige Verfahren ergibt sich aus der spezifischen Bauteilverwendung. Das Spektrum reicht vom einfachen Spülverfahren über komplexe thermische und druckspezifische Reinigungsschritte mit verschiedenen Waschmedien.

Die neueste Anlage, die Schött einsetzt, arbeitet auf Kohlenwasserstoffbasis und erreicht eine Sauberkeit bis 300 µm (maximal metallische Partikelgröße) bei < 0,5 mg Restschmutz pro 1.000 Quadratzentimeter. Damit werden selbst die strengen Restschmutzvorgaben der Automobilindustrie unterschritten.

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