Neue Gesetze werden eingeführt, um nachhaltige Geschäftspraktiken durchzusetzen und Leitlinien für künftige Produktionsprozesse festzulegen. Die Weiterentwicklung „sauberer“ Technologien ist nicht nur notwendig, sondern wird auch aktiv gefördert und ersetzt allmählich die traditionellen Standards in verschiedenen Branchen. Darüber hinaus ist die Energieeffizienz zu einer wichtigen Priorität für Unternehmen geworden, die ihre Betriebskosten senken wollen.
Der Gewichtsreduzierung kommt sowohl in der Luftfahrt- als auch in der Automobilindustrie eine entscheidende Rolle zu. Die Optimierung eines Flugzeugs oder Fahrzeugs im Hinblick auf eine Gewichtsreduzierung senkt direkt den Energie- und Kraftstoffverbrauch. Bauteile aus Aluminiumguss bieten ein erhebliches Potenzial für den Leichtbau, doch eine wichtige Anforderung bleibt bestehen: die Beibehaltung oder sogar Verbesserung der strukturellen Stabilität bei gleichzeitiger Gewichtsreduzierung. Dies kann durch eine Minimierung des Materialeinsatzes oder durch den Einsatz von Hohlgussverfahren mit Sandkernen und anschließender Kernentfernung erreicht werden. Der anhaltende Druck, das Gewicht von Bauteilen zu verringern - und damit auch die CO₂-Emissionen - treibt die Innovation in diesem Bereich weiter voran.
Nachhaltige Lösung für die Automobilindustrie: Niederdruckgießen
Niederdruck-Verfahren
Das Kurtz Niederdruckverfahren spielt eine entscheidende Rolle bei der Ressourcenschonung. Es ermöglicht die Herstellung von dünnwandigen Teilen mit einer Dicke von 3 mm oder weniger und ermöglicht gleichzeitig eine Materialanreicherung, hohe mechanische Eigenschaften und eine Reduzierung des Recyclingmaterialverbrauchs.
Schlüsselfaktoren für einen erfolgreichen Guss:
- Optimale Formfüllung durch niedrigen Druck
- Fortschrittliche Kühltechnik für präzise Erstarrung
- Innovative Ofentechnologie für den Schutz der Schmelze
- Intelligentes, flexibles Maschinendesign für mehr Effizienz
Schlüsselfaktor: Optimale Formbefüllung mit Niederdruck
Das Herzstück des Niederdruckverfahrens ist die turbulenzfreie Formfüllung. Die Aluminiumschmelze bleibt im Ofen vor äußeren Einflüssen geschützt. Durch kontrollierten Druck - von Millibar bis maximal 1 bar - wird die Aluminiumschmelze durch ein Steigrohr in den Formhohlraum, in der Regel eine Druckgussform, geleitet. Sobald die Form gefüllt ist, beginnt die Außenhülle zu erstarren, und der Speisungsdruck wird weiter erhöht, um das Gussteil zu verdichten und qualitativ hochwertige Ergebnisse zu gewährleisten.
Vorteile dieses Verfahrens gegenüber herkömmlichen Gussverfahren
Dieses Verfahren bietet mehrere entscheidende Vorteile:
- Reinheit der Schmelze – Gewährleistet eine saubere, qualitativ hochwertige Metallschmelze.
- Minimale Turbulenzen - Ermöglicht eine gleichmäßige, turbulenzfreie Formfüllung und reduziert so Defekte.
- Optimierter Materialeinsatz - Durch die dichte Speisung wird der Bedarf an Recyclingmaterial gesenkt.
- Hervorragende Gussqualität - Verbessert die mechanischen Eigenschaften und die Gesamtleistung des Teils.
Effizienz und Einsparungen im Vergleich zum Schwerkraftgießen
Im Vergleich zum Schwerkraftgießen kann mit diesem Verfahren der Bedarf an Recyclingmaterial um bis zu 70 % (je nach Teilegröße) gesenkt werden, während gleichzeitig die Ausbringung der Gussteile erhöht und der Ausschuss minimiert wird. Da die Druckluft eine der teuersten Ressourcen in einer Gießerei ist, besteht außerdem ein erhebliches Potenzial für Kosteneinsparungen.
Die Kurtz Vordrucktechnik optimiert den Luftverbrauch durch Aufrechterhaltung eines konstanten Gießstartpunktes und reduziert den erforderlichen Luftverbrauch auf ein Minimum. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden wird der Ofen nach jedem Guss nicht vollständig entlüftet, was zu einer Energieeinsparung von ca. 80 % führt und gleichzeitig die Zykluszeiten verkürzt und die Schmelzqualität verbessert.
Schlüsselfaktor: Kühltechnologie
Während traditionell Luft zur Kühlung verwendet wird, haben ihre Ineffizienz und die hohen Kosten dazu geführt, dass die Wasserkühlung zunehmend bevorzugt wird. Diese Methode bietet eine höhere Effizienz und Kosteneffizienz. Darüber hinaus stellt die temperatur- oder zeitgesteuerte Kühlung sicher, dass die Kühlung nur dann aktiviert wird, wenn sie notwendig ist, und verhindert so eine übermäßige oder unsachgemäße Kühlung.
Um eine gleichbleibende Abkühlungsqualität zu erhalten, werden geregelte statt nur gesteuerte Kühlkreisläufe eingesetzt. Dieses prozessoptimierte Kühlsystem ermöglicht eine kontrollierte Erstarrung, die zu einem feinkörnigen Gussgefüge führt. Die Wasserkühlung steigert nicht nur die Gussqualität und verkürzt die Zykluszeiten, sondern senkt auch die Energiekosten um ca. 64 %.
Schlüsselfaktor: Die Ofentechnologie
Die Wahl der richtigen Ofentechnologie ist entscheidend für einen effizienten Guss. Große, hochisolierte Tiegelöfen mit einem Fassungsvermögen von 600 bis 4.000 kg ermöglichen einen langen Strangguss und erlauben durch ihren großen Teilkreis den Einsatz mehrerer Steigrohre. Diese Flexibilität stellt sicher, dass die Steigrohre für eine optimale Formfüllung und Speisung genau positioniert werden können, insbesondere bei großen oder mehrhöhligen Formen.
Durch den Einsatz von Direktanschnitt durch ein Steigrohr können komplexe Anschnittsysteme und kostspielige Zuführkästen entfallen. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung des Recyclingmaterials und minimiert nachgelagerte Bearbeitungsschritte wie Sägen und Schleifen. Zur Aufrechterhaltung einer stabilen und gleichmäßigen Formtemperatur wird der Ofen während der Erstarrung des Gussteils umgeschaltet, wodurch zusätzliche Anfahrteile zum Vorheizen der Form überflüssig werden.
Das Konzept des Austauschofens rationalisiert den Betrieb, indem die Ofenbefüllung und die Schmelzebehandlung außerhalb der Gießmaschine erfolgen. Dies minimiert die Maschinenstillstandszeiten und verbessert die Gesamtanlageneffektivität (OEE). Darüber hinaus reduziert die „In-Line“-Befüllungsmethode, bei der die Schmelze direkt vom Schmelzofen in den Gießtiegelofen überführt wird, den internen Gabelstaplerverkehr und ermöglicht eine Senkung der Schmelzofentemperatur um bis zu 40 °C, was zu erheblichen Energieeinsparungen führt.
Nach dem Einfüllen wird die Schmelze direkt im Tiegelofen behandelt, was eine hervorragende Schmelzqualität gewährleistet. Durch die Versiegelung des Tiegelofens mit einer Steigrohrabdeckung bleibt die verarbeitete Schmelze in einer geschützten Atmosphäre, was die Energieeffizienz weiter verbessert und die Gesamtbetriebskosten senkt.
Schlüsselfaktor: Intelligentes und flexibles Maschinendesign
Verrippungen spielen nicht nur im Leichtbau für Gussteile, sondern auch im Maschinenbau eine entscheidende Rolle, da sie helfen, bewegte Massen zu reduzieren und die Effizienz zu steigern. In Kombination mit einem intelligenten Steuerungssystem maximiert dieser Konstruktionsansatz die betriebliche Leistung. Nach dem Prinzip „Bessere Daten - bessere Entscheidungen“ ermöglicht die fortschrittliche Maschinensteuerung dem Bediener eine schnelle Reaktion und hohe Effizienz in der Serienproduktion durch präzise steuerbare Prozesse
Durch die nahtlose Integration in Datenmanagementsysteme dokumentiert der Qualitätsmanagementprozess jedes einzelne Gussteil und gewährleistet eine lückenlose Rückverfolgbarkeit. Diese Daten dienen sowohl als „Geburtsurkunde“ für jedes Gussteil als auch als wertvolle Ressource für die Prozessoptimierung. Durch den Einsatz intelligenter Datenhandhabung können Hersteller die Ausschussrate senken und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) deutlich verbessern.
All diese Vorteile zeigen deutlich, dass die Niederdruckgusstechnologie eine außergewöhnliche Lösung bietet, um den Gießprozess nachhaltiger zu gestalten. Sie senkt nicht nur die Produktionskosten bei gleichbleibender Flexibilität, sondern schont auch wertvolle Ressourcen wie Energie und Wasser.
Bauen Sie mit uns eine grünere Zukunft!
