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Genauguß öffnet neue Wege

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Ob Maschinenbau oder Anlagenfertigung – jede Gesamtlösung ist so gut wie ihre Einzelteile. Die Wahl des besten Fertigungsverfahrens entscheidet mit über den Markterfolg. Das keramische Genaugießverfahren Unicast bietet die Vorteile des Feingusses auch für kleinere Serien. Gerade für geometrisch komplizierte Formen und für anspruchsvolle Werkstoffe öffnen sich neue, effiziente Lösungswege.

Zwei Faktoren unterscheiden Genauguß Unicast von anderen Gießverfahren: erstens der Einsatz keramischer Formstoffe und zweitens das Abgießen in heiße Formen. Deren keramische Oberflächen machen die hohe Qualität der Gußteile erst möglich. Und in den 1000° heißen Formen fließt der Werkstoff optimal aus, dünnwandige und massive Partien lassen sich im gleichen Teil kombinieren.

Enge Toleranzen
Aus der Verbindung mit den weiteren Prozeßschritten entsteht ein Gießverfahren für enge Toleranzen, spezielle Formgebungen, minimale Bearbeitung, größere Teile und mittlere Serien. Die Schweizer Spezialgießerei Wolfensberger AG in Bauma hat dieses exklusive Verfahren in einer mehrjährigen Entwicklungsarbeit optimiert. Unter anderem verlassen sich ABB, MAN, Sulzer, Krauss Maffei oder Voith auf feine Oberflächen und minimale Nachbearbeitung gerade bei anspruchsvollen Geometrien.
Statt Sandguß: Voith
Die Konstruktion von Voith Turbo GmbH & Co. KG in Heidenheim setzt voll auf Unicast: „Schon mit den Probeabgüssen wurden die gesetzten Ziele erreicht, heute legen wir Leiträder bereits in der Konstruktion voll auf die Möglichkeiten des keramischen Genauguß aus.“ Die Anforderungen: stabiler Fertigungsprozeß, hohe Oberflächenqualität und Präzision bei großen Wanddicken-Unterschieden, dünnen Schaufeln und kleinen Radien, Werkstoff GGG-40 (DIN 1693).
In den heißen keramischen Formen erreicht der Abguß einwandfrei alle Bereiche der anspruchsvollen Geometrie. Die sehr engen Maßtoleranzen sind bis zum Genauigkeitsgrad D2 nach VDG-Merkblatt P690 sichergestellt. Und die Oberflächenrauheit liegt ohne Nachbearbeitung im geforderten Bereich von N8 bis N9.
Früher erfolgte die Fertigung im Sandguß mit einem hohen Aufwand für die Nachbearbeitung und schwankender Fertigungsqualität.
Statt schweißen: ABB
Genauguß Unicast ist die ideale Alternative zu Schweißkonstruktionen. ABB Turbo Systems profitiert in idealer Weise von Unicast-Genauigkeit und -Flexibilität: Wolfensberger fertigt zwischen 2 und 85 kg schwere Düsenringe mit Durchmessern von 200 bis 860 mm auf Bestellung, Just-in-time. Erstens will ABB kein eigenes Lager halten. Und zweitens sind die entsprechenden Großdieselmotoren individuell ausgelegt, je nach Einsatz und Betriebsbedingungen auf Generatoren, Schiffsmotoren, Diesel-Lokomotiven oder großen Baumaschinen. Die Düsenringe leiten die heißen Abgase im richtigen Winkel auf die Abgasturbine – gefordert sind feine Oberflächen, sehr dünne Schaufelprofile mit Radien von nur 0,4 mm, enge Masstoleranzen, hitzebeständiges Material (Cr-Ni-Stahlguß). Diese Teile wurden früher in einer Schweißkonstruktion realisiert. Genauguß Unicast bringt weniger Ausfälle dank reduzierter Rißanfälligkeit, höherer Festigkeit und Verschleißbeständigkeit.
Sehr flexibel
Genauguß Unicast drängt sich geradezu auf, wenn es um strömungsgünstige Geometrien und Beschaffenheit geht. Dazu gehören vor allem beschaufelte Teile, wie zum Beispiel Pumpen- und Turbinenlaufräder für verschiedenste Bereiche, Düsenringe für Abgasturbolader, Statoren und Rotoren für hydrodynamische Bremsen in Nutzfahrzeugen, Regulierschaufeln für Kompressoren.
Daß dabei sowohl mit den Stückzahlen als auch mit den Werkstoffen stark variiert werden kann, ist gerade bei flexiblen Fertigungsansprüchen von Vorteil. Einsetzbar sind alle gängigen Stahl- und Eisengußwerkstoffe. Die Qualität der Formstoffe eignet sich besonders für hochlegierte verschleiß-, korrosions- oder hitzebeständige Werkstoffe. Besonders günstig wirkt sich der minimale Bearbeitungsaufwand natürlich bei verschleißbeständigen, schwer zerspanbaren Werkstoffen aus.
Optionen voll ausnutzen
Keramischer Genauguß wird dann zur idealen Option, wenn sich die konstruktionstechnischen und kundenseitigen Anforderungen im richtigen Größen- und Serienbereich kombinieren. Der obenstehende Kasten faßt die wesentlichen Entscheidungskriterien zusammen. Ein Blick in die Zukunft zeigt einerseits, daß sich das Know-how über die spezifischen Möglichkeiten dieses Verfahrens verstärkt in den Bereichen Konstruktion und Einkauf verbreiten muß. Denn mit diesem Wissen lassen sich bereits in der Entwicklung Lösungen vorbereiten, die auf Genauguß Unicast zugeschnitten alle Optionen nutzen. Und damit den Endabnehmern wesentliche Marktvorteile bieten können.
E mav 287
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