Aluminiumguss im Fokus

Norican-Serie mit Experteninterviews

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Aluminiumguss im Fokus

Es wird prognostiziert, dass der weltweite Aluminiumverbrauch bis 2025 auf 120 Millionen Tonnen ansteigen wird. 25 % davon ergeben sich aus den Entwicklungen im Bereich Leichtbau und Elektromobilität im Automobilsektor. Aluminium als solches ist derzeit ein zentraler Punkt bei vielen Diskussionen über Qualität, Profitabilität und Nachhaltigkeit, die Norican-Gießereikunden weltweit betreffen.

In diesem Interview werfen wir einen Blick auf eines der heißesten Themen der Branche. Wir haben uns mit folgenden Experten getroffen, um sie rund um das Thema Aluminium zu befragen:

Heinrich Dropmann, Vice President Automotive und General Industries, Wheelabrator
Carlo Scalmana, Ehemaliger President, Italpresse Gauss
Per Larsen, Product Portfolio & Innovation Manager, DISA
Peter Reuther, Senior Vice President CPI Thermal, StrikoWestofen

Nie war die Nachfrage nach Aluminiumgussteilen höher. Wie wirkt sich diese Verschiebung derzeit auf Norican-Technologien und Ihre Kunden aus?

Heinrich: In vielerlei Hinsicht ist es ein „Business-as-usual“. Bei Wheelabrator haben wir seit jeher den Aluminiummarkt bedient, insbesondere durch unseren starken Kundenstamm im Automobilbereich, bei dem der Schwerpunkt auf Leichtigkeit und der Kombination mehrerer Strukturkomponenten zu einem komplexen und hochfunktionalen Teil liegt. Auch hier geht es um Gewichtsreduzierung aber auch um eine vereinfachte Montage.

Bei diesen zunehmend komplizierten Aluminiumteilen (die anfälliger für Verformungen sind), bei denen es auf feine Details ankommt, ist der Bedarf an präzisen, streng kontrollierten Strahlprozessen hoch. Um eine Strahlabdeckung in komplexen Gussteilen zu erreichen, mussten sich die Innenstrahltechniken schnell entwickeln.

Wir reagierten, indem wir unser Aluminium-Portfolio erweiterten, beispielsweise mit der LBS Drahtgurt-Strahlanlage. Diese mittelschweren Anlagen wurden entwickelt, um die Strahleffizienz und -konsistenz von allen Seiten zu maximieren, und eignen sich besonders für kontinuierliche Aluminiumprozesse. Eine kompakte Anlage, die in Zusammenarbeit mit einem Kunden entwickelt wurde, der komplizierte Aluminiumgussteile für Autofilter herstellt, wurde so konzipiert, dass sie ohne Zwischenlagerung und -transport direkt in der Gießzelle funktioniert. Unsere hochentwickelten Roboter-Greifermaschinen für komplexe Werkstücke wie Getriebegehäuse, das interne Strahlen in engen Bohrungen und Hohlräumen sowie der externe Strahlprozess.

Wir haben kürzlich auch ein neues Sortiment von Vibrations-Finishing-Maschinen eingeführt, da alle Teile ein Finishing erfordern.

Wir entwickeln Lösungen wie diese, um Kunden dabei zu unterstützen, das erforderliche Maß an Präzision und Endbearbeitung zu erreichen. Die größte Veränderung, die wir erleben, ist der Ort, an dem wir dies tun. Oder genauer gesagt, wo unser Markt wächst. China, Indien, die USA und zunehmend auch Europa. Das Interesse an aluminiumspezifischen Lösungen wird nicht mehr vom Standort bestimmt.

Carlo: Nicht nur die Nachfrage unterliegt der Globalisierung, sondern auch die Erwartung. Selbst in der Automobilbranche haben sich die Herstellungstrends und Qualitätsstandards von Land zu Land sehr unterschiedlich entwickelt – insbesondere bei Aluminium. Das ändert sich gerade.

Die für Aluminium standardmäßig erwartete Druckgussqualität ist in allen Regionen konstant höher. Ein in China gegossenes Batteriegehäuse muss genau den gleichen Standard haben wie ein Gussteil in Deutschland oder Nordamerika.

Dies bietet unseren Kunden, die auf diesem Qualitäts- und Konsistenzniveau arbeiten, größere Chancen. Es setzt sie jedoch auch mehr unter Druck, kostengünstige Ergebnisse zu liefern. Es ist ein Aufruf zum Handeln, wobei wir idealerweise helfen können. Nicht nur in technologischer Hinsicht mit unseren Maschinen und automatischen Arbeitszellen, sondern auch mit den von uns angebotenen Installations- und Kundendienstleistungen und dem laufenden technischen Support. Unsere globale Präsenz ist sicherlich vorteilhaft, aber jetzt stellen wir sicher, dass unsere eigenen Prozesse intern optimiert werden, damit wir uns an diese Verschiebung anpassen.

Wie sieht es bei DISA aus? Wie wirkt sich der Trend zu Aluminium auf Grünsandgießereien aus, mit denen Sie zusammenarbeiten?

Per: DISA hat bereits seit einigen Jahren gut entwickelte Grünsandlösungen für Aluminium. Mehrere Anlagen sind seither in Betrieb und produzieren verschiedene Aluminiumteile, darunter auch Automobilteile.

Heutzutage ist die Kombination aus Produktivität, Skalierbarkeit, Genauigkeit und großer Flexibilität für Massenproduktionsbereiche wie die Automobilindustrie, die zunehmend auf Aluminium umsteigen, um das Fahrzeuggewicht zu reduzieren, besonders attraktiv. Wir sprechen mit Gießereien, die ihre Aluminiumprozesse verändern oder erweitern wollen, was aber noch interessanter ist: In den letzten fünf Jahren sind wir direkt von den Automobilherstellern selbst angesprochen worden.

Seit vielen Jahren kennen sie die außergewöhnliche Kombination aus Preis und Qualität von Eisengussteilen, die auf DISAMATIC-Maschinen hergestellt werden. Sie sehen ein großes Potenzial für Einsparungen, wenn bei der Herstellung von Aluminiumgussteilen mit dem DISAMATIC-Verfahren die gleiche attraktive Kombination aus Preis und Qualität erzielt werden kann. Die Frage, die sie uns stellen, lautet: Können wir umstellen?

Führt es nicht zu einem Konflikt zwischen den Norican-Technologien hinsichtlich der Zielkunden, wenn die Automobilindustrie eine so große Rolle für Aluminium spielt?

Peter: Eigentlich ist das Gegenteil der Fall: Unsere Technologien und Dienstleistungen ergänzen sich in der Regel und helfen uns oft, umfassendere schlüsselfertige Lösungen zu präsentieren. Dies ist insbesondere der Fall, wenn wir davon ausgehen, dass die meisten Gießereien, die mit Aluminium arbeiten, jeden Aspekt des Gießprozesses genauestens hinterfragen, um die Produktion effizienter, sicherer und – mit einem ständigen Blick auf die Kosten pro Teil (insbesondere im Automobilbereich) – wirtschaftlicher zu gestalten.

Für Wheelabrator stellen Entwicklungen wie die LBS-Strahlmaschinen, die Heinrich gerade erwähnt hat, am Ende des Prozesses einen Mehrwert dar. Für uns dreht sich jedoch alles um den Anfang.

So passt zum Beispiel unser Schmelzofen StrikoMelter BigStruc, der entworfen wurde, um den Trend zu größeren Strukturkomponenten mit komplexen Geometrien zu unterstützen, perfekt zu DISA-Grünsandformanlagen und den Hochdruckgusslösungen von Italpresse Gauss. Mit den zusätzlichen Vorteilen durch einen extrem niedrigen Metallverlust, eine laserüberwachte Füllstandsoptimierung und einen minimalen Energieverbrauch können wir Hand in Hand mit unseren Norican Kollegen zusammenarbeiten, um nahtlose Lösungen zu präsentieren – und das zunehmend mit einem hohen Automatisierungsgrad, um noch weiter zu profitieren. 

Per: Es stimmt auch, dass wir uns in der gesamten Gruppe darüber im Klaren sind, wie und wo jede Norican-Technologie den größten Mehrwert erzielen kann. Bei DISA gehen wir beispielsweise nicht auf den Markt und sagen, dass Grünsandlösungen wegweisend für alle potenziellen Aluminiumanwendungen sind. Einige Gussteile machen für Grünsand einfach keinen Sinn, während andere Anwendungen wettbewerbsfähig sind.

Beispielsweise bietet der Druckguss bei der Herstellung eines Motorblocks in Open-deck-Bauweise klare Vorteile. Warum würden Sie eine Alternative in Betracht ziehen? Wenn wir jedoch von Teilen mit komplexen Geometrien sprechen, von Hohlprofilen, die Kerne erfordern und von Wandstärken unter 8–10 mm, die hohe Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften stellen, dann wird Grünsand zu einer attraktiven Lösung. Teile wie Querlenker haben alle diese Eigenschaften.

Wie ich bereits gesagt habe, behauptet DISA nicht, dass es sinnvoll ist, jeden Aluminiumguss der Welt mittels Grünsand herzustellen. Die Kombination einiger Teile, die sich naturgemäß gut für den Grünsandguss eignen, und die verstärkten Bemühungen der Automobilhersteller zur Kostensenkung eröffnen die positive Perspektive, dass einige Aluminiumgussteile in Zukunft in das Grünsandverfahren einbezogen werden.

Wir haben bisher viel über den Automobilbereich gesprochen. Bemerken Sie auch aus anderen Branchen ein verstärktes Interesse an Aluminium?

Per: Die Leichtbauweise von Teilen ist weder ein exklusiver Trend der Automobilbranche noch der Wunsch nach einer „in Stein gemeißelten“ funktionalen Leistung. Genau dies eröffnet uns weitere neue Möglichkeiten. Auch wenn der Automobilmarkt der größte ist, sollten wir nicht vergessen, dass viele andere Sektoren Aluminiumgussteile beziehen.

Zum Beispiel haben eine Reihe von DISA MATCH Gießereien in den USA die attraktive Kombination aus Produktivität, Flexibilität und Genauigkeit im Grünsand-Formungsprozess genutzt, um Aluminiumgussteile für die unterschiedlichsten Marktsegmente in kleinen bis mittleren Seriengrößen herzustellen.

Carlo: Während rund 90 % unseres Kundenstamms bei Italpresse Gauss mit dem Automobilsektor verbunden ist, sehen wir, dass sich immer mehr Industrien dem Aluminium zuwenden – zum Beispiel die Telekommunikationsbranche. Das ist ein gutes Beispiel, denn wie ich bereits in Bezug auf die Automobilbranche erwähnt habe, ist dies eine Branche, in der Fertigungstrends und -standards globalisiert werden. Ich kann in diesem Markt auf jeden Fall ein Wachstum erkennen.

Gibt es potenzielle „Bedrohungen“ für die Beliebtheit von Aluminium – vielleicht durch Entwicklungen rund um den 3D-Druck?

Carlo: Das ist wahr. 3D-Druck bzw. „Additive Manufacturing“ ist eine wachsende Kraft im Automobilbereich. Als additives und nicht subtraktives Verfahren, das die Herstellung von Metallteilen und die Leichtbauweise durch Design unterstützen kann, liegt seine Attraktivität auf der Hand. Aber die Massenproduktion, die eine schnelle Fertigung von Tausenden von Teilen unterstützt, ist nicht seine Stärke. Auch die Kosten sind momentan noch hoch.
Um die Kommentare von Per zu wiederholen, geht es um den richtigen Prozess für die richtigen Teile. Eine bestimmte Technologie wird niemals die richtige Wahl für alles sein. Daher müssen wir uns als Anbieter auf unsere Stärken konzentrieren und Kunden helfen, die richtigen Lösungen zu finden.

Peter: An dieser Stelle sei auch daran erinnert, dass ein weiterer strategischer Vorteil von Aluminium die Recyclingfähigkeit ist. Die ist uns bei StrikoWestofen sehr bewusst.
Wenn man eine Sekunde auf die Automobilindustrie zurückblickt, übertrifft Aluminium in dieser Hinsicht einfach andere Leichtbaustoffe. Wenn Automobilhersteller Elektroautos an umweltbewusste Kunden verkaufen wollen, dann passen die verschiedenen Verbundstoffe und Kunststoffe nicht wirklich dazu. Sowohl in Bezug auf den CO2-Fußabdruck als auch auf den Abfall.

Wenn der Markt für Aluminium weiter wächst, welche Auswirkungen hat dies Ihrer Meinung nach auf die Zukunft der Gießereien?

Peter: Mit zunehmender Verbreitung wird die Verwendung von Aluminium auch immer komplexer. Was wir bereits sehen, ist eine Diversifizierung hinsichtlich der verwendeten Aluminiumlegierungen. Anstelle von ein oder zwei Legierungen, die fast für alle Zwecke eingesetzt und in der Vergangenheit verwendet wurden, müssen Aluminiumgießereien heutzutage Legierungen verwenden, die für jedes produzierte Teil spezifisch sind. Dies bedeutet, dass sich die Bedürfnisse unserer Kunden geändert haben. Anstatt nur eine große Schmelzkapazität zu nutzen, sind kleinere Schmelzkapazitäten erforderlich, um die verschiedenen Legierungen in der Gießerei abzudecken.

Der andere Trend betrifft die Geschwindigkeit. Unsere Kunden aus der Aluminiumgießerei sind von einer massiven Beschleunigung der Produktentwicklungszyklen bei den Automobilherstellern betroffen.Neue Gießereilinien für neue Produkte müssen sehr schnell einsatzbereit sein. Bei Kundenprojekten, die bisher einige Jahre vom Projektstart bis zur Inbetriebnahme dauerten, dauert es jetzt nur noch ein halbes Jahr.

Carlo: Wir werden neue Teile, Designs usw. sehen, zumal die E-Mobilität weiter wächst. Aber ich denke, die größten Veränderungen, die wir sehen werden, werden sich auf das beziehen, was ich über Qualitätserwartungen gesagt habe.

Aluminiumguss erfordert Genauigkeit. Die Erwartungen in Bezug auf diese Produktionsqualität werden immer höher. Infolgedessen fragen sich Gießereien zunehmend: Wie kann uns die Technologie dabei unterstützen, dieses Ziel effizienter und einfacher zu erreichen? Dies müssen wir beantworten, indem wir Dinge wie Automatisierung, verbundene Prozesse und Industrie 4.0-Lösungen berücksichtigen.