Der grosse Schritt zum Aluminiumguss

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Redaktionsbüro Klaus Vollrath

Manuelles Richten

«Eines unserer Erfolgsgeheimnisse ist die Begrenzung der spannungsbedingten Verzüge auf ein Niveau, das durch vergleichsweise einfache Richtoperationen behoben werden kann», verrät A. Schmidt. Verzug ist bei derartig grossflächigen und dünnwandigen Bauteilen rein prinzipiell nahezu unvermeidbar. Ursachen sind zumeist Eigenspannungen vom Giess- und Stanzprozess her, die durch die Wärmebehandlung noch zusätzlich verstärkt werden und den Verzug bewirken. Die Kunst liege darin, diese Deformationen vom Prozess her so gering wie möglich zu halten; darin unterschieden sich gute von weniger guten Giessern. Da die Teilegestalt zur Gewährleistung enger Spaltmasse – auch zur Begrenzung der Fügespalte bei den Klebnähten – nur um maximal plus-minus0 0,5 Millimeter von den CAD-Abmessungen abweichen darf, muss jedes Teil geprüft und bei Bedarf gerichtet werden.

Um in Zukunft von einer weiteren Prozessverbesserung, sprich Deformationsminimierung, profitieren zu können, hat sich DGS entschlossen, den Richtvorgang als manuellen Prozess auszulegen. Ein automatischer Richtprozess würde enorme Investitionen erfordern und gleichzeitig nur für ein spezielles Bauteil verwendbar sein. Einmal installiert, würde eine später realisierte Verzugsoptimierung keinen wesentlichen wirtschaftlichen Nutzen mehr bewirken.

Beim manuellen Richtprozess werden die Teile auf einer elektronischen Messanlage geprüft und anschliessend an den abweichenden Positionen durch erfahrene Spezialisten von Hand gerichtet. Die Erfahrung und das Gefühl für die Teile sind die wichtigsten Voraussetzungen für einen schnellen und zuverlässigen Richtprozess. Erst wenn die Messanlage für alle Messpositionen ein i.O.-Resultat ausgibt, ist der Richtprozess abgeschlossen.

Vollautomatische Weiterverarbeitung

«Die weiteren Bearbeitungsvorgänge erfolgen mit Hilfe von roboterbedienten automatischen Systemen», erläutert A. Schmidt. Besonders wichtig ist das Schleifen, das zur Vorbereitung der Teile für die nachfolgenden Fügeprozesse im Karosseriebau dient. Das Schleifen erfolgt in einer voll gekapselten Zelle, in der mehrere Roboter die Teile an verschiedenen Bändern, Schleifscheiben und Bürsten bearbeiten. Die letzte Station ist dann eine kombinierte Bearbeitungs-/Montageanlage, in der das Aufnahmegewinde für die Verschraubung der Hinterachse gefertigt und mit einem montierten Helicoil aus Edelstahl verstärkt wird. Auf einem «Milltap 700»-CNC-Bearbeitungscenter der Firma DMG wird mit einem Spezialwerkzeug das Gewinde geformt und anschliessend auf einer speziell entwickelten Montageanlage der Gewindeeinsatz vollautomatisch montiert. Die Besonderheit dieser Station ist die vollständige Überwachung des Montageprozesses, sowohl was das Einschraubmoment als auch die Position des montierten Helicoils und nicht zuletzt die Entfernung des Helicoilzapfens betrifft.

Beherrschung des Produktionsprozesses als Schlüssel

«Eine der entscheidenden Voraussetzungen für unseren Erfolg ist die Fähigkeit, die Produktionsprozesse in möglichst engen Grenzen sicher im Griff zu haben», weiss A. Schmidt. Je schmaler das erzielbare Eigenschaftsband gehalten werden könne, desto näher könne man sich mit den Bauteileigenschaften an die vom Abnehmer geforderten Grenzwerte heranwagen. Viele qualitätsbestimmende Prozessschritte wie zum Beispiel die Wärmebehandlung seien kostenintensiv. Wer auf Grund starker Prozessschwankungen statt der geforderten zehn Prozent Bruchdehnung an die 20 Prozent erreichen muss, verschenke im Endeffekt Geld. Ausserdem nehme man durch eine solche Art der Wärmebehandlung häufig zusätzliche Nachteile wie beispielsweise vermehrten Ausschuss durch Blisterbildung und stärkere Deformationen in Kauf. Der Kunde zahle jedoch nur exakt das, was er verlangt und spezifiziert habe. Das Gleiche gelte auch bezüglich vereinbarter Toleranzen und Prüfaufwände. Um hier erfolgreich agieren zu können, müsse man natürlich die Prozesskette und ihre wesentlichen Parameter und Wechselwirkungen wie beispielsweise die Wirkung der einzelnen Elemente der Legierung möglichst genau kennen. Diese Zusammenhänge gelten auch bezüglich der Frage, welche Stufen der Gesamtprozesskette in welchem Umfang zu automatisieren seien. Natürlich habe jede Automatisierung den positiven Effekt, dass man die Parameter des entsprechenden Teilprozesses besser kontrollieren und dokumentieren könne. Dem stünden auf der anderen Seite aber auch zusätzliche Kosten gegenüber. Eine vollständige Automatisierung des Fertigungsprozesses bedeutet deshalb nicht zwangsläufig eine optimale Lösung. «Entscheidendes A und O des Erfolgs bleiben letztlich das Know-how zur präzisen Beherrschung der eigenen Prozesse und die darauf gestützte Optimierung der Kostensituation. Dank dieser Fähigkeit schaffen wir es, trotz des hohen inländischen Lohnniveaus erfolgreich auf hart umkämpften internationalen Märkten zu agieren», bekräftigt Axel Schmidt. <<

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