Die drei Unternehmen MAGMA Gießereitechnologie GmbH (MAGMA), Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH (HA) und Laempe Mössner Sinto GmbH (Laempe) stellten erstmals vor vier Jahren ihr Konzept zur digitalen Kernfertigung vor. Ziel ist, mittels simulationsbasierter Abbildung der Kernfertigung mögliche Abweichungen im Prozess bereits im Voraus erkennen zu können. Das ermöglicht ein frühzeitiges Eingreifen, um eine gleichbleibende Qualität während der Kernfertigung sicherzustellen.
Verschiedene Parameter des Kernherstellungsprozesses werden dabei kontinuierlich überwacht und mit Echtzeitmessungen in der Maschine verknüpft. Die Daten werden in Echtzeit von einer neuartigen Simulationssoftware verarbeitet, die Drücke und Massenflüsse für den Sand und die Luft in der gesamten Maschine und dem Kernkastensystem vorhersagt. Als Ergebnis können die Auswirkungen auf die Kernqualität durch Anpassungen des Schießprozesses bewertet und gesteuert werden.
Auf der internationalen Leitmesse GIFA im Juni 2023 präsentierten die drei Partner die Fortschritte bei der Integration in die Produktionsumgebung: Auf drei interaktiven Bildschirmen konnten die Besucher die Herstellung eines Kerns auf einem erweiterten Maschinenleitstand einer Laempe-Kernschießmaschine digital nachvollziehen.
"Wir können jetzt Kerndefekte erkennen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, aber in der weiteren Prozesskette Probleme verursachen.", erklärt Amine Serghini, Mitglied des HA-Managementteams. "Verformungen bei der Kernlagerung, Kernbruch beim Gießen sowie Gussfehler werden oft nicht nur durch den Binder selbst verursacht, sondern auch durch Parameter wie die Lagerzeit des Formstoffes. Eine frische Formstoffmischung fließt besser, lässt sich besser verdichten und sorgt für weniger Werkzeugverschleiß und Entlüftungsprobleme".
Mithilfe der virtuellen Kernschießmaschine lässt sich vorhersagen, ob ein Formstoff noch verwendet werden kann, ohne dass es zu Folgeproblemen kommt oder wie die Produktion eingestellt werden kann, um eine gute Kernqualität zu gewährleisten. Die technische Umsetzung einer echtzeitfähigen, physikalischen und datenbasierten Kernproduktionssteuerung eröffnet den drei Partnern MAGMA, HA und Laempe neue Möglichkeiten, um ihren Kunden intelligente Lösungen für eine optimierte und robuste Kernherstellung zu bieten.
"Mit diesem patentierten neuen Werkzeug ist es uns gelungen, Prozesssimulation und reale Kernherstellung zu kombinieren. Durch die Kopplung der zeitabhängigen Formstoffeigenschaften mit der Kernschießmaschine und der aktuellen Werkzeugbestückung, können wir den gesamten Prozess ganzheitlich simulieren. Damit stellen wir eine zuverlässige Kernqualität sicher." sagt Dr. Ingo Wagner, Produktmanager Kernherstellungsprozesse bei der MAGMA GmbH.
Und Rudolf Wintgens, Geschäftsführer von Laempe, erläutert: "Die nun hergestellte Verbindung zwischen Prozessdaten, Maschinensteuerung und dem fertigen Kern unterscheidet diesen Ansatz von vielen ‚Industrie 4.0 Maßnahmen‘ in einer Gießerei, bei denen die Verbindung zur Produktqualität fehlt."
Über die Hüttenes-Albertus Gruppe
Hüttenes-Albertus (HA) ist einer der weltweit führenden Hersteller von chemischen Produkten für die Gießereiindustrie. Vor über 100 Jahren gegründet, beschäftigt das Familienunternehmen heute Mitarbeiter in über 20 Ländern an seinen Produktionsstandorten und Laboren. Das Produktspektrum umfasst eine breite Palette an Bindemittelsystemen, Schlichten und weiteren Werkstoffen für die Form- und Kernherstellung.
Über Laempe
Laempe Mössner Sinto GmbH ist ein weltweit führender Anbieter für Kernmachereiausrüstung. Das Portfolio umfasst sowohl Kernsandaufbereitung und Kernschießmaschinen für alle gängigen Verfahren im Bereich der Automatisierung als auch Anlagen für das 3D-Kerndrucken von anorganisch gebundenen Kernen für die Großserienproduktion.
Über MAGMA
Die MAGMA Gießereitechnologie GmbH wurde 1988 gegründet und hat ihren Hauptsitz in Aachen, Deutschland. Heute ist das Unternehmen ein führender Entwickler und Anbieter von Software für die Gießprozess-Simulation und virtuelle Optimierung mit globaler Präsenz. Zum Produkt- und Leistungsangebot gehören neben der Simulations-Software MAGMASOFT® autonomous engineering auch Engineering-Dienstleistungen zur Gussteilauslegung und Fertigungsoptimierung.
