Die Verwendung von Aluminium ist in den letzten Jahren aufgrund des Leichtbaus in der Automobilindustrie und der zunehmenden E-Mobilität erheblich gestiegen. Hinzu kommen die Fortschritte in der 5G-Technologie und die wachsenden gesellschaftlichen Anforderungen an eine verbesserte Recyclingfähigkeit und die weitgehende Ablehnung von Kunststoffen.
Das Verständnis dafür, wie Anlagen, innovative Services und digitale Lösungen eingesetzt werden müssen, um Prozesse zu verbessern und vernetzt voranzutreiben, ist entscheidend für Ihr Geschäft.
Wenn Sie es richtig anpacken, haben Sie die Chance, Ihre Produktivität zu verbessern und Wettbewerbsvorteile zu erlangen, selbst in unsicheren Zeiten. In diesem umfassenden Leitfaden geht es darum, „es richtig zu machen”.
Er soll Aluminium-Druckgießereien unterstützen, indem er aufzeigt, wie verschiedene Technologien und Lösungen einzeln und gemeinsam eingesetzt werden können, um die Produktion in jeder Phase zu optimieren, um Ausschuss zu vermeiden, die Qualität zu verbessern und die Effizienz durch nahtlose Integration zu maximieren.
Kontinuierliche Verbesserung – vom Ofen bis zum fertigen Guss
Die Nutzung der richtigen Ausstattung und digitalen Lösungen kann einen großen Unterschied in der Effizienz und Effektivität des Betriebs ausmachen. Wir haben eine kurze Tour durch die Aluminiumgießerei gemacht, um Ihnen die möglichen Verbesserungen und deren Erreichung aufzuzeigen.
Abschnitt 1 – Schmelzen und Dosieren
Eliminierung von Energie- und Metallverschwendung: optimierte Ofeneffizienz
Das Schmelzen von Aluminium ist extrem energieintensiv. Allein der Schmelzbetrieb kann bis zu 77 % des Gesamtenergieverbrauchs in einer Druckgießerei ausmachen.
Zudem ist es ein Prozess, der anfällig für Metallverluste ist. Abhängig von der jeweiligen Aluminiumlegierung kann ein Metallverlust von nur 1 % einer jährlichen Schmelzleistung von 5.000 Tonnen zu einem finanziellen Verlust von ungefähr 85.000 USD führen.
Der Einsatz energieeffizienterer Technologien, automatisierter Systeme, die die Produktion agiler und und weniger abhängig von manuellen Eingriffen machen, sowie Lösungen, die speziell zur Maximierung der Metallausbeute entwickelt wurden, stellen daher eine bedeutende Möglichkeit dar, enorme Mengen an Energie und Geld zu sparen.
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Mit einem niedrigsten gemessenen Energieverbrauch von nur 489 kWh/t und einer Metallausbeute von nahezu 100 % (99,75) ist der StrikoMelter der effizienteste Schmelzofen auf dem Markt. StrikoWestofens Part Load Efficiency Control (Teillast-Effizienz-Steuerung) steigert die Effizienz des Schmelzprozesses – insbesondere bei geringer Auslastung – durch Optimierung des Schmelzens und Warmhaltens über längere Zeiträume und Reduzierung des Energieverbrauchs um bis zu 20 %. Zusammen helfen diese Lösungen Kunden, Geld und Zeit zu sparen und das Maximum aus ihren Ressourcen herauszuholen. |
Monitizer | Refill Monitor: Diese digitale Lösung von StrikoWestofen verwendet sensorgenerierte Echtzeitdaten, um sicherzustellen, dass Aluminium-Dosieröfen nie trocken laufen und immer zur richtigen Zeit die richtige Legierung und Menge erhalten. Dies verhindert unnötige Füllvorgänge, vermeidbare Unterbrechungen und garantiert, dass die Dosier- und Schöpföfen immer mit voller Kapazität arbeiten. Die Produktivität der Metallversorgung kann um bis zu 15 % steigen. Dank der Reduzierung der Ausfallzeiten und der optimierten Nachfüllzyklen wird im Durchschnitt eine Gesamtproduktivitätssteigerung zwischen 0,5 % und 1 % erzielt. Weniger Ausfallzeiten, höhere Genauigkeit, rentablere Produktion. |
Dosierung, auf die Sie sich verlassen können: Zuverlässigkeit statt Risiko
Die nächste Aufgabe besteht darin, die Risiken zu minimieren, die direkt während des Dosierprozesses auftreten können. Es gibt viele Faktoren, die diesen wichtigen Prozess beeinflussen können. Beispielsweise kann die Produktion von „hochwertigem Aluminium“ durch Oxide gefährdet werden, die während des Dosiervorgangs in die Schmelze gelangen – ein häufiges Problem bei Systemen auf Pumpenbasis. Dies kann zu Metallverlust und unerwünschten Ausschussraten führen. Ebenso wie Temperaturschwankungen. Schon geringfügige Abweichungen können Schmelzfluss- eigenschaften, Dosiergenauigkeit und Formfüllung beeinflussen. Die Auswahl eines pfannenfreien (tiegelfreien) druckgesteuerten Dosierofens mit Steigrohr, der flüssiges Metall stets von unterhalb der Badoberfläche entnimmt, hilft, das Risiko einer Metallverunreinigung und der damit verbundenen Auswirkungen auf die Qualität zu vermeiden - und spart gleichzeitig Energie.Der tiegellose Dosierofen Westomat von StrikoWestofen verbraucht nur ein Drittel der Energie, die ein klassisches Löffelsystem benötigt, und begrenzt den Metallverlust auf nur 0,06 %. Er reduziert Temperaturschwankungen auf ein Minimum und hat aufgrund minimalem Wartungsbedarf und seiner Langlebigkeit eine Verfügbarkeitsrate von bis zu 98 %.
Kugelstrahlen von Aluminium
Oberflächenbearbeitungs- und Reinigungsvorgänge stehen nicht immer im Vordergrund, wenn nach Verbesserungsmöglichkeiten für Aluminiumdruckgussvorgänge gesucht wird. Aber warum sollten Sie Ihren optimierten Prozess auf der Zielgeraden vernachlässigen und nicht das volle Potenzial ausschöpfen? Insbesondere wenn sich mehr Vorteile in Bezug auf Null Verschwendung, Null Ausschuss erzielen lassen. In der Aluminiumproduktion sind leichtere, flexiblere und kompaktere Strahlanlagen gefragt. Die gewählten Lösungen sollten speziell darauf ausgelegt sein, große Strukturbauteile aus Aluminium mit komplexen Innenflächen effizient zu reinigen. Leichte Aluminiumteile können auch dünne Wandstärken aufweisen, wodurch sie anfällig für Verformungen sind. Unabhängig davon, ob Sie einen Luft- oder Radstrahlprozess verwenden, ist eine präzise Steuerung unerlässlich, um Schäden zu vermeiden.
Die Strahlanlagen von Wheelabrator für Aluminium lassen sich in enge Zellenlayouts integrieren und bieten ein kompaktes, nahtloses Material- und Werkstückhandling mit einer flexiblen Konstruktion, mit der Anlagen schnell bewegt und an sich schnell ändernde Produktionsanforderungen angepasst werden können.
Die Stellfläche wird maximiert, Ausfallzeiten werden minimiert und dank innovativer Technik, die auf präzises Strahlen, Entzundern, Entgraten und Reinigen von Aluminiumteilen zugeschnitten ist, wird die Qualität der fertigen Teile optimiert.
Industrie 4.0 und IIoT-Technologien bieten eine neue Möglichkeit, Daten aus mehreren Quellen zu sammeln und zu synchronisieren, um einen vollständigen Überblick über den Gießereibetrieb zu erhalten, und anschließend die Gießereiprozesse so zu koordinieren, dass sie perfekt harmonieren, um die Produktivität zu steigern.
In der Tat berichten die Berater von McKinsey, dass eine gießereiweite digitale Sichtweise zu zweistelligen Produktivitätssteigerungen führen kann. Eine noch bessere Nachricht ist, dass die Übernahme solcher Technologien nicht schwierig sein muss. Die Möglichkeit, „mehr mit Daten zu machen”, steht allen Aluminiumgießereien offen, unabhängig von der vorhandenen Ausstattung und digitalen Infrastruktur.
Bereit und (digital) fähig
Die meisten neuen Gießereiausrüstungen – von Öfen und Druckgussmaschinen bis zu Oberflächenveredelungsanlagen – verlassen die Fabrikhalle jetzt digital befähigt, d. h. bereit sich zu vernetzen um Daten zu sammeln, zu analysieren und zu überwachen.
Bestehende Anlagen, bei denen das noch nicht der Fall ist, können ihr Potenzial zum Datenaustausch ebenso freischalten. Hier kommt eine Gateway-Technologie, wie unsere eigene NoriGate- Lösung, zum Einsatz, mit der jede Maschine „IIoT-fähig” werden kann, um eine bessere Datenqualität zu liefern. Ohne in neue Anlagen investieren zu müssen, haben alle Aluminiumgießereien die Möglichkeit, Prozessdaten von lokalen Maschinen und Sensoren zu erfassen. Die Grundlage jeder Datenreise.
NoriGate-Technologie und unsere Cloud-basierten Monitizer Lösungen bedeuten, dass Echtzeitdaten von jedem Element Ihres Aluminiumbetriebs (ob von einer einzigen Gießerei oder einem Netzwerk von Standorten) zentral analysiert und an den von Ihnen festgelegten KPIs gemessen werden können und zwar von jedem Standort aus. Mit anderen Worten, die richtigen Leute haben jederzeit die richtigen Informationen, die sie benötigen, um die richtigen Entscheidungen zu treffen.