Gefüllte, stabile Aluminium-Einlegerohre für den Druckguss

Transkript

1 Gefüllte, stabile Aluminium-Einlegerohre für den Druckguss Hannover, 24. April 2012

2 Übersicht 1. Drahtzug Stein 2. Ziel: Kanäle in Gussteilen 3. Konventionelle Methoden 4. Eigenschaften & Vorteile 5. Auszeichnungen 6. Rohr-Legierungen 7. Rohr-Dimensionen 8. Füllstoffe für Stabilität 2/22

3 1. Drahtzug Stein Mitarbeiter: ca Umsatz: ca. 123 Mio. Standorte: 8 in Europa und 1 in USA Vertrieb: weltweit Verarbeitungsmenge: ca t Stahl/Jahr Tages-Produktion: ~ Drahtartikel, ~ Geschirrspülkörbe 3/22

4 Produktpalette Drahtartikel für Spülmaschinen, Herde, Trockner, Kühlschränke, etc. 4/22

5 5/22

6 Produktpalette Schweißzusatzwerkstoffe Nahtlose Fülldrähte Massivdrahtelektroden Anwendung: Behälterbau Anwendung: Off- Shore 6/22

7 Produktpalette Modifikationsdraht zur Endbehandlung von Guss- und Stahlschmelzen Gießkerne für höchste Anforderungen 7/22

8 2. Ziel: Kanäle in Gussteile VW Käfer, Bj. 1938: Mg-Bauteile (ca. 20 kg), z.b. Getriebegehäuse ( Lupo 3L TDI (Type 6E) / 3-Liter-Auto, Bj 1999: Verwendung der Leichtbau-Materialien Magnesium und Aluminium ( ntio 8/22

9 3. Konventionelle Methoden Axial verschiebbare Schieber (Formkern) Bohren (kann Mg entflammen) Leere, dickwandige, schwere Stahlrohre Combicore Lösung: Leichtmetall-Rohre mit geringen Wanddicken 9/22

10 4. Eigenschaften & Vorteile 10/22

11 4.1 Konstruktion & Design Endkonturnahes Gießen mit Reduktion von Materialgewicht und Bauraum (Getriebe ca. 60% Gewichtsreduktion) Große Gestaltungsfreiheit Realisierung komplexer Geometrien Sichere Integration von Leitungen ins Bauteil Häufig kostengünstiger als Stahlrohr (geringeres Metergewicht) 11/22

12 Produktion & Eigenschaften Oberfläche Füllen Umformen Füllstoff entfernen und Reinigung Gießen Verbinden 12/22

13 4.2 Serienfertigung: Füllen Weiterentwicklung der patentierten Fülldrähte für Schweißtechnik (Rudolf Stein) Serienfertigung mit Coils (> 1000 m / Coil) Gleich bleibend hohe Qualität Einheitliche Verdichtung Die Füllung stabilisiert das Rohr. Füllen 13/22

14 4.3 Umformen & Veredeln Biegen in gewünschte Geometrie Pressen Oberfläche veredeln (Oxidschicht), z.b. Zink, Kupfer (optional) Verbinden einzelner Rohre zu Kernpaketen (optional) Anbringen von Fixierungsbolzen (optional) 14/22

15 4.4 Gießprozess Rohrmaterial abgestimmt auf Legierungsschmelze: Optimaler Wärmeausdehnungskoeffizient Geringes Korrosionspotenzial Einlegen in Gießform (Fixierung durch Hülsen, Kernstützen, etc.) Gießdruck > 1000 bar Geeignet für alle Gießprozesse, insbesondere Druckguss 15/22

16 4.5 Gussteilbearbeitung Ökologisches Ausformen des Füllstoffs (z.b. mit Wasser) Rohre verbleiben im Gussteil Geringe Werkzeugabnutzung und einfache Bearbeitung mit geringem Energiebedarf (geringes Brandrisiko bei Mg) Gutes Recycling und Weiterverwendung (von Ausschussteilen und Füllstoff) Restloses Entfernen des Füllstoffs Ausspül-Beispiel: Innen-ø: 4,0 mm Flacher Bereich: 0,8 mm Länge: 100 mm Dauer: 18 s 16/22

17 4.6 Nutzung der Bauteile Geringe ungedämpfte Massen bei Fahrwerkteilen Leichte Teile für niedrigen Energieverbrauch (Automotive) Optimale Temperierung (Kühlung, Heizung) Kein Leckage-Risiko Combicore-Kerne sind eine ökonomische und ökologische Innovation! 17/22

18 5. Auszeichnungen verliehen vom deutschen Wirtschaftsministerium Internationaler Druckgusswettbewerb 2012: Prämierung Kühlkörper f. Hybridtechnologie 18/22

19 6. Rohr-Legierungen AlMn1 (EN-AW 3103) AlSiMg0,5 (EN-AW 6060) Al99,5 (EN-AW 1050) Stahl (E235, ) Buntmetalle (Cu, Zn, ) 19/22

20 7. Rohr-Dimensionen Wanddicken: 0,5 bis 2,0 mm (andere Dimensionen auf Anfrage) Außen-Ø: 5,0 bis 22,0 mm (andere Dimensionen auf Anfrage) Biegeradien (Mittellinie): min. 1,5 x Außen-Ø Gerade Schenkellängen: min. 1,5 x Außen-Ø 20/22

21 8. Füllstoffe für Stabilität Natriumchlorid / Kochsalz (NaCl) Kaliumchlorid (KCl) Kaliumkarbonat / Pottasche (K 2 CO 3 ) und andere Karbonate (Na 2 CO 3, CaCO 3 ) Andere Salz-, Mineralsande, Formstoffmischungen 21/22

22 Herzlichen Dank! Frank Heppes Research & Development 22/22