03.01.2017 | Special III/2016

Digitale Fertigung hochbeanspruchter Al-Druckgussteile für den Automobilbau in Leichtbauweise

Spannungszustand im untersuchten Gussteil unter Einbeziehung der Porosität (rot gekennzeichnete Stelle ist Stelle höchsten Spannungszustandes). (Bildquelle: die Autoren)

Die ökologischen Erfordernisse und die darauf basierende Gesetzgebung verlangen von den Fahrzeugbau-Unternehmen zur Reduzierung der Abgaswerte zunehmend die Verringerung der Fahrzeuggewichte, um den erforderlichen Kraftstoffverbrauch senken zu können. Diese Bemühungen laufen unter der Bezeichnung „Leichtbau“. Mit der Verringerung von Wanddicken, der Integration verschiedener Einzelteile zu einem größeren komplexen Teil und der bestmöglichen Gestaltung der einzelnen Partien eines Gussteils sinkt jedoch nicht nur das Gewicht der Teile, sondern es erhöhen sich auch die technologischen Schwierigkeiten beim Gießen: längere Fließwege, Gefahr des Einschlusses von Gasen usw. Das erfordert einerseits die Verringerung von festigkeitsmindernden Poren in den Gussteilen und die Verdrängung der unvermeidbaren Restporen in spannungsunempfindliche Gussteilpartien, andererseits aber auch die Nutzung neuer Berechnungsvorschriften für die Berücksichtigung der Poren bei der Festigkeitsberechnung. Mit der Finite-Poren-Methode wurde eine solche neue Vorgehensweise entwickelt. Die zusätzlichen technologischen Schwierigkeiten erfordern aber auch ein neues Niveau der Fertigung. Durch die Erfassung der Einflussfaktoren auf den Gießvorgang und daraus folgend auf die Porenausbildung ist zu gewährleisten, dass die gewichtsgeminderten Teile auch mit der höchsten Qualität gefertigt werden können.

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