Auf den Messen GIFA, METEC, THERMPROCESS und NEWCAST werden nicht nur Geschäfte gemacht, sondern hier zeigt sich auch, wo die Branche steht und wo sie hingeht. Es gibt Schlagwörter, die auf den Podien und Gängen in den Messehallen immer wieder fallen werden. Dazu gehören: Aluminium, Elektromobilität, Digitalisierung, Additive Fertigung, Umweltschutz. Wir stellen die Dauerbrennerthemen vor und geben Tipps ür Veranstaltungen dazu. Leichtbau: Aluminium statt
Stahl Sowohl die Automobilbranche als auch die Avionik benötigt leichtere Bauteile, deshalb werden immer mehr Gussteile aus Aluminium statt Stahl produziert: 2017 wurde im Vergleich zum Vorjahr sechs Prozent mehr Aluminium produziert. Auch wenn das Material vergleichsweise teuer ist: Neue Fertigungsmethoden und Maschinen senken den Preis der Produkte. Auf dem NEWCAST-Forum gibt es dazu zum Beispiel am Mittwoch, den 26. Juni um 11 Uhr einen Vortrag unter dem Titel „Potenzial eines Federbeindoms in neu entwickelten Aluminium-Druckgusslegierungen im Vergleich zu einer Magnesium- und einer Stahlbauweise“ von Fabien Niklas (Rheinfelden Alloys) sowie Elmar Beeh und Giovanni Piazza von Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Einen weiteren interessanten Vortrag zum Thema Leichtbau hält Herwig Altena (Aichelin Holding) unter dem Titel „Weight reduction of automotive components by optimized head treatment processes“ am Donnerstag, den 27. Juni von 12 bis 12:30 Uhr auf dem THERMPROCESS-Symposium.
Elektromobilität:
Chance für den Aluguss Eng verknüpft mit dem hohen Bedarf an Leichtmetallgussteilen ist der Wandel der Automobilindustrie zur Elektromobilität. Denn was die Automobilindustrie umwälzt, betrifft auch die meisten Gießereien: Eine Marktdurchdringung der Elektromobilität ist in naher Zukunft zu erwarten und die Aluminiumgussindustrie darf auf mehr Aufträge hoffen. Auch hier sind die oben genannten Vorträge interessant, sowie am 27. Juni auf dem GIFA-Forum um 14 Uhr der Beitrag „Simulation und Optimierung des Entkernprozesses von anorganischen Sand-Binder-Systemen für das Leichtmetallgießen“. Referenten sind Harald Sehrschön und T. Rathner von der Fill Gesellschaft sowie Daniel Günther und Florian Ettemeyer vom Fraunhofer IGCV. Am 26. Juni spricht Andreas Seitzer von Himmelwerk von 10:30 Uhr bis 11 Uhr auf dem THERMPROCESS-Symposium über „Application of induction heating solutions for e-mobility“.
Digitalisierung und Industrie 4.0
Vernetzte Maschinen, smarte Prozesse und Sensoren sind längst in viele Gießereien eingezogen. Die Daten, die daraus gewonnen werden (Big Data), bieten ein großes Potenzial, Prozesse zu optimieren, Fehler auszumerzen und Engstellen im Produktionsablauf zu erkennen. Ein händisches Eingreifen ist damit oft nicht mehr notwendig. Virtual Reality (VR) eignet sich für risikoarme Rundgänge mit Kunden: Statt durch die Anlage im laufenden Prozess zu laufen, können sich Interessierte mit einer VR-Brille frei in der virtuellen Gießerei bewegen. Nachwuchskräfte können mit dieser Technologie virtuell lernen und Mechaniker könnenMaschinen einstellen und reparieren. Es ist sogar möglich, dass Laien, die mittels einesProgramms professionell geführt werden, Reparaturen ausführen können.
Dazu passt der praxisnahe Vortrag des Geschäftsführers der Eisengiesserei Baumgarte, Eckhard Winter, den er unter dem Titel „Daten werden zu Fakten – Verbesserung des Produktionsprozesses durch Digitalisierung und die schrittweise Einführung eines modularen MES (Manufacturing Execution Systems)“ hält. Der Vortrag findet am Mittwoch, den 26. Juni um 13:30 Uhr auf dem NEWCAST-Forum statt. Mit dem Titel „Be a digtial genius“ hoffen die Referenten Fill von der Fill Gesellschaft und Keim von Core Smartwork viele interessierte Zuhörer in das CAEF-Forum am Freitag, den 28. Juni um 11:30 Uhr zu locken. Auf der GIFA, in Halle 13 am Stand C30 befindet sich außerdem eine Sonderschau zum Thema Digitalisierung und Umweltschutz. Auf dem THERMPROCESS-Symposium finden außerdem am Mittwoch, den 26. Juni von 13 bis 14:30 drei Vorträge zu Möglichenkeiten der digitalen Thermprozesstechnik von Vertretern der Firmen Honeywell Thermal Solutions, ALD Vacuum Technologies und LOI Thermporcess statt.
Additive Fertigung: Potenziale erkennen
Auch die additive Fertigung sollte die Gießereibranche gut im Blick behalten: Zwar gibt es bislang noch keine Verfahren, die für die Massenproduktion geeignet sind, aber für kleinere Gussteile in geringer Stückzahl werden Verfahren der additiven Fertigung schon sehr häufig eingesetzt, weil sie im Vergleich zum Guss Zeit und Kosten sparen. Und die 3D-Druck-Branche arbeitet mit Hochdruck daran, neue Verfahren und Werkstoffe zu finden, um auch in der Serienfertigung konkurrenzfähig zu werden. Darüber hinaus ist die Additive Fertigung eng mit der Digitalisierung verknüpft, weil ein Teil des Verfahrens selbst ein digitaler Prozess ist. Für die Optimierung von Bauteilen ergeben sich damit völlig neue Möglichkeiten. Schon vor einem Jahr präsentierte ein Konsortium aus dem italienischen Start- Up XEV und dem chinesischen Polymaker- Konzern ein Elektroauto, dessen Bauteile überwiegend aus dem 3D-Drucker kommen: Das Low Speed Electric Vehicle (LSEV). Es soll das erste Auto werden , das mit 3D-Druck in Serie geht. Rapid Prototyping mittels additiver Fertigung ist schon in der Breite etabliert und hat das Design in der Automobilbranche revolutioniert. Die Formel 1 ist auch schon dabei: Für Kleinstserien eignen sich die Verfahren besonders gut. Sie sparen Zeit, Geld und Gewicht – hier werden Carbonfasern mit Nylon verstärkt. Mittlerweile gibt es Drucker, die so groß sind, dass sie komplette Autos drucken können, zum Beispiel der BAAM 806. Die Navy druckt damit U-Boote.
Die Messe Düsseldorf hat diesem Thema gleich eine komplette Fachveranstaltung gewidmet: Auf der Konferenz „Metall 3D-Druck“ können sich Interessierte einen fundierten Überblick verschaffen. Sie findet am 26. Juni von 8:45 Uhr bis 16 Uhr statt. Daran schließt sich ein gemeinsamer Rundgang über die GIFA an. Ralf Frohwerk von SLM Solutions erläutert beispielsweise „Wie die Druckgussindustrie vom 3D-Druck profitiert“. Matthias Steinbusch von voxeljet erläutert die sogenannte „Hidden Champions Technologie“. Die Konferenz bietet außerdem kurze Workshops, in denen die Teilnehmer über Themen wie Materialen, Applikationen und Geschäftsmodelle, Anlagen- und Prozesstechnik sowie Bauteileigenschaften diskutieren und Lösungen erarbeiten können.
Energiespeicher und Wiederverwertung
Gießereien verbrauchen rund 16 Prozent des gesamten produzierten Stroms in Deutschland, der zudem in der Regel aus Kohle gewonnen wird. Eine Studie des Bundesumweltamtes hat gezeigt: Die meisten Gießereien könnten ihren Energiebedarf aus erneuerbaren Energien beziehen – dazu sind Energiespeicher notwendig. Effizientere Gießformen sparen zudem Rohstoffe und deren Transport, effizientere Öfen sparen Emissionen.
Die ISO 14001 des Deutschen Instituts für Normung (DIN) sieht eine kontinuierliche Verbesserung des Umweltschutzes vor. Dieser Prozess soll in vier Schritten erfolgen: Erst werden Maßnahmen in der Produktion umgesetzt, dann kontrolliert und optimiert. Vorher und nachher wird eine Stoffstromanalyse durchgeführt, die nach der Optimierung eine Verbesserung anzeigen soll. 360.000 Unternehmen weltweit sind bereits nach dieser Norm zertifiziert – 8.000 davon in Deutschland. Auch die Pariser Klimaschutzziele für 2050 (lesen Sie dazu auch das Interview ab Seite 46) machen deutlich: Das Thema Umweltschutz wird die Betriebsprozesse immer mehr bestimmen.
Eine spannende Möglichkeit, Gießereien umweltfreundlicher zu machen, ist die Wiederverwendung von Materialien: Das Einschmelzen von Aluminium ist die bislang gängigste Art, aber auch der hohe Wasserverbrauch ist ein Punkt, an dem die Branche ihre Ökobilanz optimieren kann. Thyssen Krupp bereitet beispielsweise mittlerweile 97 Prozent des verbrauchten Wassers auf und verwendet es wieder für die Produktion. Diese Wiederaufbereitung kann bis zu 40 Mal erfolgen.
Wer das Messequartett in Düsseldorf besucht, kann sich diesem Thema beispielsweise über die EcoMetals Trails annähern. Es finden täglich zwei Touren statt, eine über die GIFA und NEWCAST (10.30 Uhr und 14.30 Uhr) und eine über die METEC und THERMPROCESS (10 Uhr und 14 Uhr). Treffpunkt ist im Eingang Nord am Stand der „Metal Flow Alliance World Wide“ (Standnummer EN 03). Auf dem NEWCAST-Forum spricht Ludmila Lomina vom Metallwerk Fanz Kleinken über „Einfache Maßnahmen zur Steigerung der Ressourcen- und Energie-Effizienz im Schmelzbetrieb. Erfahrungen einer mittelständischen Eisengießerei“. Auf dem THERMPROCESS-Symposium hält Sascha Bothen von LOI Thermprocess am 27. Juni von 10 bis 10:30 Uhr einen Vortrag über „Innovative revamping concepts for enhanced product quality and emission reduction“ und am 28. Juni spricht Tom Schmidt von der Otto Junker GmbH von 10 bis 10:30 Uhr über „Efficient recycling of contaminaited scrap“. Möglichkeiten gibt es also viele und Maßnahmen für den Umweltschutz bedeuten oft auch no ch einen Zugewinn an Effizienz. Wir wünschen viel Freuden beim Austauschen und Diskutieren auf den Messen.