FAHRZEUGBAU . Die Reduktion des Treibstoffverbrauchs und somit auch der Schadstoffe ist oberste Prämisse der Politik und der Zulieferer der Automobilindustrie, der OEMs. Schlankheitskuren sind gefragt im modernen Automobilbau. Mithelfen zur Zielerreichung müssen leichte Werkstoffe. Alle bevorstehenden Entwicklungsschübe rund um das Thema Leichtbau haben deshalb genau dieses Ziel im Visier. Nur: In jüngsten Zeiten wurde diese Vorgabe zugunsten modischer Fahrzeugtypen – wie etwa die Sport Utility Vehicules SUV – eher etwas vernachlässigt.

Es muss gespart werden

Wie begründet die derzeit geführten Diskussionen um das ökologische Sparprogramm bzw. die CO2-Diät in der Automobilindustrie auch sein mögen – neben Risiken birgt die Auseinandersetzung auch Chancen. Technologien und Werkstoffe, die bislang als zu aufwendig und zu teuer betrachtet wurden, rücken vermehrt in den Fokus und sollen helfen, den Treibstoffverbrauch zu senken.Die DGS Druckguss Systeme AG, St. Gallen, kommt genau dieser Forderung nach und hat bereits frühzeitig diese Chance erkannt. Nachhaltige und effiziente Druckguss-Leichtbau-Lösungen sind das erklärte Ziel von DGS, weil das Ostschweizer Unternehmen davon ausgeht, dass sich global tätige Firmen den Herausforderungen des 21. Jahrhunderts stellen müssen, um auch in Zukunft erfolgreich zu sein.Das Produzieren von einfachen Druckgussteilen allein reicht dazu schon lange nicht mehr. Entwicklungskompetenzen über Module sowie das metallurgische Fachwissen bis hin zu montierten Komponenten sind heute die Basis zum Erfolg.Ein erfolgreiches Unternehmen mit faszinierenden Produkten lebt aber vor allem von den kreativen Denkansätzen, den Ideen, der Erfahrung und dem Know-how der Mitarbeitenden. Damit sind die Mitarbeiter ein wesentlicher Erfolgsfaktor des Unternehmens. Jeder Einzelne muss seine Fähigkeiten und Leistungen im Sinne des Unternehmens einbringen und ständig weiterentwickeln.

Strukturguss als neues Segment

«DGS goes structural» ist nur eine von vielen neuen Aktivitäten bei DGS. Aber die entscheidende rund um das Thema Karosserie-Leichtbau. Mit Strukturguss hat DGS ein neues Produktsegment in St. Gallen erschlossen. Dabei werden hoch beanspruchte Aluminiumknoten intelligent in Verbundkonstruktionen durch Kleben, Nieten oder Schweissen implementiert. Gerade für die gewichtsreduzierten Materialien ist die Fügetechnik von besonders hoher Wichtigkeit. Durch die hohe Integrationsfähigkeit von Domanbindungen und die Minimierung von Einzelteilen bietet die Verfahrensanwendung Hochvakuumdruckguss mit ihren duktilen Werkstoffeigenschaften noch zusätzliche Vorteile. Aber auch durch kontinuierliche Verbesserungsprozesse hat das Unternehmen DGS dafür gesorgt, diese Eigenschafts- und Kostenpotenziale nutzbar zu machen. Bereits in der Entwicklungsphase setzt DGS auf modernstes Equipment sowie auf die breite Erfahrung und Innovation der eigenen Ingenieure in Forschung und Entwicklung (F&E). Beispielsweise über Formfüllsimulationen und Festigkeitsberechnungen werden Bauteile schon in sehr frühen Phasen – bezogen auf Gewicht und Festigkeit hin – optimiert. Mit den Füll-, Erstarrungs- und Festigkeitsanalysen können lokale Strömungsgeschwindigkeiten, Verwirbelungen, Gasporositäten oder Kaltfliessstellen und deren Ursachen erkannt und verringert werden. Das Ziel ist also hier die optimale Auslegung des Giessprozesses im Hinblick auf Qualität und Wirtschaftlichkeit. Somit giesst DGS bereits heute grossflächige Bauteile in Aluminium und Magnesium mit Wandstärken von nur 1,5 mm.Der wesentliche Nachteil von Druckguss, nämlich die Gasporosität mit all ihren bekannten ungünstigen Folgen, lässt sich durch dieses Verfahren weitgehend eliminieren.

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Auch im Magnesiumguss Spitze

DGS ist heute aber auch im Bereich Magnesiumdruckguss einer der führenden Verarbeiter. Bereits vor mehr als zehn Jahren wurde mit den Aktivitäten zur prozesssicheren Verarbeitung dieses Leichbauwerkstoffes aus der Flugzeugindustrie begonnen. Durch die exzellenten Giesseigenschaften von Magnesium-Legierungen lassen sich auch hier vielteilige Konstruktionen in einem einzigen Gussteil produzieren. So können zusätz-lich Rohmaterialkosten eingespart werden. Und nicht zu vergessen: Auch Magnesium ist vollständig rezyklierbar. Die Umwelt profitiert also in doppelter Weise.

Vollintegrierte Prozesskette

Die Vermeidung von Prozessschnittstellen, die lückenlose Qualitätsüberwachung und Dokumentation sowie die Reduktion von Transportkosten waren nur einige Punkte, die DGS zur Installation einer hoch modernen und komplexen Prozessverkettung bewegten. Diese umfasst neben der Giesszelle auch die Wärmebehandlung, die mechanische Bearbeitung, die Komponentenmontage und die Bauteilreinigung mit Passivierung, die übrigens Cr-6-frei läuft. Heute ist DGS von weltweit nur wenigen Giessern einer, der diesen entscheidenden Vorteil zum Kundennutzen einsetzt. Weiter sind eine prozessorientierte Qualitätssicherung und die dadurch entstehende Produktsicherheit massgeblich. Dazu gehört unter anderem auch eine Zertifizierung nach ISO TS 16949 sowie ISO 9001. Die organisatorische Voraussetzung zur Schaffung von qualitativ hochwertigen Produkten mittels zertifiziertem Qualitätsmanagementsystem ist aber nur eine Seite. Die andere Seite ist die effektive Erfüllung der Qualitätsanforderungen, der Null-Fehler-Strategie. Diese wird während der Fertigung, basierend auf der mit den Kun- den zusammen durchgeführten Produkt- und Prozessentwicklung, sichergestellt. Über eine fortlaufende Teilekennzeichnung und Erkennung, die bereits beim Giessen eingebracht werden, stellt DGS eine lückenlose, fehlerfreie und nachvollziehbare Produktion sicher.Über die Dokumentationen der Prozessführung sowie der einzelnen Laboraufzeichnungen aller Prozessschritte kann rasch auf Schwankungen reagiert werden. Eingriffgrenzen zeigen zudem den Mitarbeitern und Führungskräften in der Produktion, wann ein Prozess optimiert werden muss.Durch ein breites Spektrum an Wärmebehandlungen können die mechanischen Kennwerte entsprechend verändert werden. Der Werkstoff kann somit sehr ho- he Energien – wie z.B. in einem Crash-Fall – durch Verformung abbauen.Die DGS setzt auf eine zweistufige Wärmebehandlung mit Lösungsglühen und erreicht heute so Dehnwerte bis über 20%. Die Kundenforderungen liegen heute in der Regel bei 10%. Um auch der Forderung nach möglichst verzugsarmen Bauteilen nachzukommen, muss das Gussteil einem speziellen Abkühlprozess beim Giessen unterzogen werden. Dasselbe gilt auch bei der Wärmebehandlung.