Während Nationen auf der ganzen Welt bestrebt sind, Emissionen zu reduzieren und umweltfreundliche Transportmittel einzuführen, steht die Automobilindustrie zunehmend unter dem Druck, das Fahrzeuggewicht zu reduzieren und die Nachhaltigkeit zu verbessern. Dieser Vorstoß in Richtung Leichtbau ist entscheidend für die Verbesserung von Kraftstoffeffizienz, Reichweite und Emissionsreduktion in der wachsenden Flotte von Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Um dieses Ziel zu erreichen, setzen Ingenieure auf fortschrittliche leichte Materialien wie Aluminium, dies wiederum erfordert eine Neuausrichtung der Fertigungsprozesse und die Einbindung neuer Technologien.
Evolution des Druckgusses: Die Zukunft des Automobilbaus gestalten
Eine bemerkenswerte Schwerpunktverlagerung betrifft den Druckgussprozess, eine schon seither wichtige Fertigungsmethode in der Automobilindustrie. Traditionell für Komponenten wie Motorblöcke verwendet, wird Druckguss heute auch für einteilige Strukturteile wie Radkästen oder andere Karosserieteile eingesetzt. Das geschieht ganz im Sinne des Ziels der Branche, das Fahrzeuggewicht zu reduzieren. Einige der großen Automobilunternehmen sind Vorreiter bei diesem Wandel, und setzen nun auf eine einteilige Unterbodenkonstruktion, die mithilfe von Giga- oder Megapressen im Druckgussverfahren hergestellt werden, ein Schritt, der die Automobilherstellung revolutionieren könnte.
Hitze ist wichtig: Die entscheidende Rolle thermischer Faktoren beim Druckguss
Trotz der bekannten Vorteile des Druckgusses, wie seiner Schnelligkeit und Kosteneffizienz, bringt die Umstellung auf größere Komponenten Komplexität mit sich: Insbesondere die Gewährleistung von Qualität und Kosteneffizienz wird zu einer Herausforderung. Die Überprüfung der Oberflächentemperatur der Form ist unerlässlich. In diesem Zusammenhang ist es von entscheidender Bedeutung, die Ausschussanzahl im Prozess zu optimieren und dabei die unzähligen gleichzeitig wirkenden Parameter zu kennen.
Jeder Verfahrenstechniker weiß, dass die meisten Probleme thermische Gründe haben. Zu den thermischen Faktoren beim Druckguss gehören die Temperatur der zum Gießen verwendeten Legierung, die Temperatur der Form selbst und die Temperatur der Druckgussmaschine. Jeder dieser Faktoren muss in einem optimalen Temperaturbereich gehalten werden, um höchste Teilequalität zu gewährleisten. Wenn beispielsweise die Formtemperatur zu niedrig ist, kann die Temperatur der Schmelze beim Fließen in die Form zu schnell sinken und Fehler wie größere Porosität oder Unregelmäßigkeiten auf der Bauteiloberfläche verursachen.
Effizienz bei jedem Schuss: TTV minimiert Fehler und optimiert Druckgussprozesse
Das Total Thermal Vision (TTV)-System von Marposs ist darauf ausgelegt, die Temperaturverteilung über die Formoberfläche effektiv zu beurteilen und eine ordnungsgemäße Erstarrung der Legierung sicherzustellen. TTV lässt sich als Teil der intelligenten Fertigungsumgebung I 4.0 nahtlos in die Fertigungszelle integrieren und kommuniziert mit der Maschine. Ohne die Zyklusdauer zu beeinträchtigen, überwacht Total Thermal Vision die Temperatur der Form durchgehend bei jedem Schuss und gibt im Falle von Abweichungen umgehend Alarme aus, um die Entstehung fehlerhafter Teile zu minimieren.
Darüber hinaus kann die Echtzeit- oder Offline-Speicherung von Thermografiebildern und zugehörigen Temperaturdaten in das Manufacturing Execution System (MES) der Produktion integriert werden. TTV verbessert den Prozess durch die Minimierung von Ausschussteilen, was zu geringeren Betriebskosten und einer höheren Kundenzufriedenheit im Hinblick auf die Teilequalität führt.Darüber hinaus verlängert TTV die Lebensdauer der Form im Hinblick auf Delta-Temperaturschwankungen in den einzelnen Zyklen und optimiert die Sprühvorgänge in Bezug auf die Zusammensetzung der Schmiermittel ebenso wie die Zyklusdauer in HPDC-Druckgussverfahren.
Was ist 2024 neu?
Ab 2024 bietet Marposs Systeme mit bis zu acht Thermokameras pro Einheit sowie die Möglichkeit, 40 Untersuchungsbereiche (ROI) in ein und demselben Bild zu erfassen. Dadurch kann die gesamte Oberfläche großer und komplexer Formen in Giga- oder Megapressen in einem einzigen Bild unter verschiedenen Blickwinkeln überprüft werden. Darüber hinaus ist TTV nun in verschiedenen Ausführungen erhältlich: als Stand alone System mit eigener Visualisierung oder komplett in die HMI der Maschine integriert.
Angesichts des monatlichen Fertigungsvolumens und der Verbesserungen, die TTV ermöglicht, rechnet sich die Investition bereits innerhalb von Monaten, nicht erst von Jahren. Marposs bietet kostenlose Vorführungen mit seinem Servicepersonal an. So können Nutzer die spürbaren Vorteile sofort nach der einfachen Plug-and-Play-Installation, die nur wenige Tage benötigt, genießen.
Durch Anwendung dieser innovativen Technologien und Lösungen kann es der Druckgussindustrie gelingen, die Herausforderungen zu meistern, die mit dem Gießen komplexer Strukturen aus einem Stück verbunden sind. Während sich die Automobilindustrie weiter hin zur Herstellung größerer und komplexerer Druckgussteile entwickelt, wird ein System, das die Oberflächentemperatur der Formen überprüft, immer wichtiger, um höhere Effizienz, niedrigere Kosten und geringstmögliche negative Auswirkungen auf die Umwelt zu erreichen.