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Aug 09, 2023

Rheinmetall/HUAYU JV entwickelt neues Gießverfahren für komplexe Motorblockgeometrien und Motorgehäuse

Die KS HUAYU AluTech GmbH – ein Joint Venture zwischen Rheinmetall Automotive und der chinesischen HUAYU Automotive Systems – hat für das neue chinesische Werk in Guangde einen neuen Produktionsprozess entwickelt

Die KS HUAYU AluTech GmbH – ein Joint Venture zwischen Rheinmetall Automotive und der chinesischen HUAYU Automotive Systems – hat für das neue chinesische Werk in Guangde ein neues Produktionsverfahren entwickelt, das sich besonders für hochkomplexe Motorblockgeometrien und Elektromotorgehäuse eignet.

Das Verfahren wurde in der Neckarsulmer Versuchsgießerei von KS HUAYU AluTech zur Serienreife gebracht. Die Ingenieure haben die Vorteile verschiedener Gießverfahren zusammengeführt, um qualitativ hochwertige und äußerst robuste Motorblöcke zu liefern, die zudem in vergleichsweise kurzen Zykluszeiten gegossen werden können.

Die neue Sandgusslösung wird derzeit für einen 4-Zylinder-Reihenmotor mit umgossenen Graugusslaufbuchsen eingesetzt. Um zu vermeiden, dass das Fräswerkzeug bei der anschließenden Bearbeitung unterschiedliche Materialien überwinden muss, werden die Laufbuchsen zum Zylinderkopf hin um einige Millimeter angegossen. Eine solche Konstruktion wäre im konventionellen Niederdruck-Kokillenguss nicht realisierbar.

Für Entwicklungsleiter Dr. Christian Klimesch ist das Verfahren kein völliges Neuland mehr, denn im chinesischen Werk in Guangde werden mit dem gleichen Verfahren bereits die Elektromotorgehäuse eines Batterieautos für den chinesischen Markt hergestellt.

Auch diese Entwicklung hatte ihren Ursprung in Neckarsulm und wurde anschließend auf den Standort rund 300 Kilometer westlich von Shanghai übertragen.

Die hohen Toleranzen bei der Positionierung der Laufbuchsen im Sand erwiesen sich als eine der Herausforderungen im Verlauf des Prozesses zur Herstellung von Motorblöcken. Sie müssen im fertig montierten Kernpaket erhitzt werden, nachdem sie im kalten Zustand genau zwischen den rund 22 Sandkernen des Pakets zentriert wurden.

Im späteren Motorbetrieb am stärksten beanspruchten Bereich des Lagerschotts sind ebenfalls Kokillengussteile erforderlich. Da die Kühlung nicht wie beim Kokillenguss aktiv ist, muss der erforderliche Wärmeentzug über die Masse der Kokillengussteile gesteuert werden. Dadurch werden sehr hohe Materialeigenschaften (Zugfestigkeit und Streckgrenze) bei gleichzeitig erhöhter Dehnung erreicht. Genau das wünschen sich Motorenbauer für die heute hochbelasteten Motorengenerationen.

Der große Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass der Konstrukteur maximale Designflexibilität bei hinterschnittenen Geometrien und allen Formen von Kanälen erhält. Zudem muss weniger Material eingesetzt werden und es lassen sich Gewichtseinsparungen zwischen drei und fünf Prozent erzielen.

Aufgrund der äußerst geringen Wärmeleitung von Sand können im Vergleich zum Kokillenguss bei gleicher Füllgeschwindigkeit und Schmelzetemperatur auch geringere Wandstärken erzielt werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es sich beim Niederdruck-Sandguss um ein sehr robustes Verfahren mit vergleichsweise wenigen Variablen handelt, sofern beispielsweise die Verbindung des Kernpakets mit der Füllung unter Kontrolle ist. Zudem benötigt das neue Verfahren statt einer Zykluszeit von bis zu acht Minuten wie beispielsweise beim Niederdruck-Kokillenguss maximal ein Viertel dieser Zeit.

Hier kommen unsere langjährige Erfahrung und unsere führende Position im Niederdruckguss ins Spiel. Sobald Sie die entsprechenden Parameter eingestellt haben, ist es wie beim Brezelbacken.

Gepostet am 12. Februar 2019 in Motoren, Fertigung, Motoren | Permalink | Kommentare (0)