Giesserei 9 10 2008 - Proguss Austria

Fachzeitschrift der Österreichischen Giesserei-Vereinigungen

Rundschau

Verlag Lorenz, 1010 WienEbendorferstraße 10

Giesserei

Jhg. 55heft 9/102008

Österreichische Post AGInfo.Mail Entgelt bezahlt

Die nächste und letzte Ausgabe

der GIESSEREI-RUNDSCHAU

zumThema

„Eisen- und Stahlguss“

erscheint am

12. Dezember 2008.

Redaktionsschluss:

13. November 2008

– Gießprozess-Simulation macht Leichtbau möglich

– Simulation von Verzug und Eigenspannungen in Druckgussteilen

– Die indische Gießerei-Industrie auf dem Weg zum globalen Riesen

– Fahrzeugguss- Wachstum dominiert chinesischen Absatzmarkt

INHALT

VÖG-VEREINS-NACHRICHTEN 234

TAGUNGEN/SEMINARE/MESSEN 200

Die Tiroler Röhren- und MetallwerkeAG gehört zu den europäischen Spitzenrei-tern in der Erzeugung und Verarbeitung vonduktilem Guss. TRM-Erzeugnisse in Form vonRohrsystemen für die kommunale Wasserver-und Abwasserentsorgung. Beschneiungsan-lagen, Turbinenleitungen, Brandschutzleitungen,Hausentwässerung sowie Duktile Rammpfählefinden weltweit ihren Einsatz..

Die Guss Komponenten GmbH ist ein in-ternational anerkannter Spezialist für Sphäro-guss. Namhafte Unternehmen der europäi-schen Nutzfahrzeug- und Baumaschinenindus-trie vertrauen auf die hochwertigen Rohguss-teile, bearbeitete Komponenten sowie fertigassemblierte Bauteile, die in Hall gegossenwerden.

BEITRÄGE 186

Organ des Vereines Österreichischer Gießereifachleute und desFachverbandes der Gießereiindustrie, Wien, sowie des Österrei-chischen Gießerei-Institutes und des Lehrstuhles für Gießerei-kunde an der Montanuniversität, beide Leoben.

ImpressumMedieninhaber und Verleger:VERLAG LORENZA-1010 Wien, Ebendorferstraße 10Telefon: +43 (0)1 405 66 95Fax: +43 (0)1 406 86 93e-mail: [email protected]: www.verlag-lorenz.at

Herausgeber:Verein Österreichischer Gießerei-fachleute, Wien, Fachverband der Gie-ßereiindustrie, WienÖsterreichisches Gießerei-Institutdes Vereins für praktische Gießerei-forschung u. Lehrstuhl für Gießereikundean der Montanuniversität, beide Leoben

Chefredakteur:Bergrat h.c. Dir.i.R.,Dipl.-Ing. Erich NechtelbergerTel. u. Fax +43 (0)1 440 49 63e-mail: [email protected]

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Rückschau Große Gießereitechn.Tagung AachenRückblick 48. Slowenische Gießerei-Tagung PortorozVeranstaltungskalender

Aus den BetriebenAus dem Österreichischen Gießerei-InstitutAus dem Fachverband der Gießerei-IndustrieFirmennachrichten

VereinsnachrichtenPersonalia

AKTUELLES 220

Leichtbau ist ein entscheidender Schritt in Richtung Reduktion vonCO2 Emissionen und des schonenden Umgangs mit Ressourcen. Da-bei reicht es nicht aus, nur gängige Werkstoffe durch spezifisch leich-tere zu ersetzen, die zumeist deutlich teurer und in der Gewinnungenergieintensiver sind. Zielführend ist vielmehr die konsequente Nut-zung des Potentials vonWerkstoffen und Fertigungsverfahren.DurchWerkstoffeigenschaften, die auf die lokalen Anforderungen hinoptimiert werden, sowie entsprechend angepasste Fertigungsprozes-se kann das Gewicht vieler Bauteile signifikant reduziert werden.Dies gelingt nur durch frühzeitigen und gezielten Einsatz von CAE-Technologien in der Entwicklung von Bauteilen. Dabei geht es nichtallein um die Vorhersage des Bauteilverhaltens im Betrieb, sondernebenso um die Vorhersage fertigungsbedingter lokaler Bauteileigen-schaften und Eigenspannungen. Gießereien nutzen Simulationen vonGieß- und Erstarrungsprozessen schon seit vielen Jahren zur vorbeu-genden Qualitätssicherung und Optimierung ihrer Fertigungsprozes-se. Eine Rückführung der Simulationsergebnisse in die Bauteilausle-gung geschieht jedoch noch selten.

Dabei sind die Vorteile einer frühzeitigen Fertigungssimulation offen-kundig: Sind fertigungsspezifische, lokale Werkstoffeigenschaften undEigenspannungen ermittelt, können diese Informationen direkt in dieFestigkeits- und Lebensdauerberechnung von Gussteilen integriertwerden. Dadurch steigt die Treffsicherheit der CAE-Analyse undgleichzeitig kann dasWerkstoffpotential eines Bauteils bereits im Ent-wicklungsprozess gezielt ausgenutzt werden [1].Dieser Beitrag zeigt, wie durch den frühzeitigen Einsatz der Ferti-gungssimulation für Gussteile die Gussteilentwicklung optimiert unddamit Leichtbaukonstruktionen sicher realisiert werden können.

Optimierte Entwicklung von ZylinderköpfenDie mechanischen Eigenschaften und die Lebensdauer von Alumini-umgussteilen werden zum einen durch das lokale Gefüge und zumanderen durch die mit dem Fertigungsprozess verbundenen Defekte,wie zum Beispiel Gasporositäten, Oxideinschlüsse undVerunreinigun-gen, beeinflusst. Insbesondere für die Lebensdauer ist dabei die Ver-teilung und Größe der Gasporen kritisch.Gasporen entstehen durch die geringere Wasserstofflöslichkeit deserstarrten Aluminiums im Vergleich zur Schmelze. Während der Er-starrung wird derWasserstoff ausgeschieden und bildet den Keim füreine Pore. Nimmt während der Abkühlung in der Form der Druck inder Schmelze ab, weil ein Bauteilbereich durch bereits erstarrte Be-reiche vom anliegenden Gießdruck abgeschnitten wird, beginnen diePoren zu wachsen. Da das Ausscheiden des Wasserstoffs und dasWachstum der Gasporen Zeit benötigen, zeigen Bauteilbereiche, indenen die Schmelze sehr schnell erstarrt, keine oder nur sehr weni-ge, kleine Gasporen. Langsam abkühlende Bereiche weisen mehr undgrößere Gasporen auf.Grundlage für die Porositätsvorhersage ist die Berechnung des Er-starrungsablaufes. Dabei werden, basierend auf dem Wasserstoffge-halt der Schmelze und den lokalen Abkühlbedingungen die lokaleKonzentration und der Partialdruck des gelösten Wasserstoffs be-rechnet. Damit kann neben der lokalen Porenverteilung auch die Po-rengröße bzw. der Porenradius berechnet werden (Bild 1).Die in einer Simulation des Gießprozesses berechnete Porenvertei-lung kann für die Betriebsfestigkeitsberechnung auf das FE-Netz einesentsprechenden Programms übertragen werden. Mit Hilfe experi-mentell ermittelter Korrelationen zwischen Porenverteilung undDauerfestigkeit [3] können dann die lokalen Dauerfestigkeiten fürdas Gussteil berechnet werden. Mit dieser Vorgehensweise kann dieVorhersagegenauigkeit von Betriebsfestigkeitsberechnungen deutlicherhöht werden.

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GIESSEREI-RUNDSCHAU 55 (2008) HEFT 9/10

Gießprozess-Simulation macht Leichtbau möglichCasting Process Simulation facilitates Lightweight Construction

Dipl.-Ing. Guido Busch, Sales and Enginee-ring bei der MAGMA GießereitechnologieGmbH,Aachen/D

Dr.-Ing. Erwin Flender, Geschäftsführerder MAGMA Gießereitechnologie GmbH inAachen/D

Dr.-Ing. Achim Egner-Walter, Leiter Ad-vanced Engineering bei der MAGMA Gieße-reitechnologie GmbH in Aachen/D

Bild 1:Vorhersage der Mikroporositäten für einen Zylinderkopf.a) zeigt die Porositätsverteilung in % und b) die Porengröße in mm in einem Schnitt [2]

Zylinderköpfe aus Aluminiumwerkstoffen werden zur Festigkeitsstei-gerung einer Wärmebehandlung unterzogen. Der typische Wärme-behandlungs-Prozess besteht aus den Prozessschritten Lösungsglü-hen, Abschrecken undWarmauslagern. Beim Lösungsglühen wird dasBauteil bis auf wenige Grad unterhalb der Erstarrungstemperatur er-hitzt. Dabei werden die Eigenspannungen, die während des Gießpro-zesses entstanden sind, durch Kriechen vollständig abgebaut. Beimnachfolgenden Abschrecken werden die Zylinderköpfe zumeist in einWasserbad getaucht. Die schroffe Abkühlung führt zu sehr großenTemperaturunterschieden innerhalb des Bauteils und damit zur Ent-stehung neuer Eigenspannungen. Diese werden bei der abschließen-denWarmauslagerung zu ca. 30% abgebaut.Die Entstehungsgeschichte der Eigenspannungen kann mit heutigenBerechnungsmethoden zuverlässig ermittelt werden. Dabei werdensowohl die kritischen Prozessparameter wie Temperatur beim Lö-sungsglühen, Abschreckmedium,Temperatur des Abschreckmediums,Abschreckrichtung sowie Auslagerungstemperatur und -dauer be-rücksichtigt. Zusätzlich wird die Spannungsumlagerung bei der me-chanischen Bearbeitung berechnet, so dass dem Bauteilentwickler dervollständige Spannungszustand des fertig bearbeiteten ZylinderkopfszurVerfügung gestellt werden kann.Die Eigenspannungen in wärmebehandelten Zylinderköpfen liegenteilweise derart dicht an der Versagensgrenze, dass alleine schon dieEigenspannungsanalyse die Erklärung für Prototypenschäden liefert(Bild 2). Durch Änderung der Wärmebehandlungsparameter oderder Lagerung der Zylinderköpfe im Abschreckkorb können die Ei-genspannungen deutlich reduziert werden (Bild 3). Ein noch größe-res Potential bietet die Verwendung eines anderen Abschreckmedi-ums wie z.B. Polymer oder Luft.Sehr effektiv können die Eigenspannungen auch durch konstruktiveMaßnahmen minimiert werden. All diese Potentiale lassen sich aller-

dings nur bei Integration der Wärmebehandlung in die geschlosseneCAE-Prozesskette heben [4].

Minimierung desVerzugs dünnwandigerDruckgussteileMit der Fertigung dünnwandiger, komplexer Strukturteile aus Leicht-metall konnte die Gießereiindustrie zahlreiche klassische Blechbautei-le durch Gussteile substituieren. Diese Strukturbauteile zeichnen sichneben der geometrischen Komplexität durch hohe Anforderungenan Festigkeit und Duktilität aus. Eine der größten Herausforderungenbei der Fertigung der Bauteile stellt die Einhaltung der maßlichen To-leranzen dar, die oft nur durch kostenintensives Richten zu gewähr-leisten ist.Die Fertigung der Strukturbauteile besteht für naturharte Alumini-umlegierungen aus den Schritten Gießen und Stanzen. Für warmaus-härtende Legierungen ist nachfolgend noch eine Wärmebehandlungerforderlich (Bild 4). Alle Fertigungsschritte beeinflussen den Verzugdes Bauteils [5].Beim Gießen entstehen Eigenspannungen undVerzug durch die inho-mogene Abkühlung sowie die Schwindungsbehinderung der Form.Die Eigenspannungen lagern sich beim nachfolgenden Stanzen um,was zu einer Änderung des Verzuges führt. Bearbeitungs- oderSpannkräfte können zusätzliche Spannungen verursachen. Beim Lö-sungsglühen werden die Eigenspannungen aus dem Gießprozessdurch Kriechen fast vollständig abgebaut, was zu einer neuerlichenÄnderung der Verformungen führt. Aufgrund der bei hohen Tempe-raturen sehr geringen Festigkeit des Werkstoffs reicht die Belastungdurch das Eigengewicht aus, um das Bauteil weiter zu verformen.Beim nachfolgenden Abschrecken entstehen durch inhomogene Ab-kühlung erneut Eigenspannungen und Verzug, wobei die Eigenspan-nungen beim abschließenden Auslagern durch Kriechen wieder teil-weise abgebaut werden und denVerzug nochmals ändern.

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HEFT 9/210 GIESSEREI-RUNDSCHAU 55 (2008)

Bild 2: Die schnelle Abkühlung der Randbereiche führt zu hohen Zug-Eigenspannungen im Fußbereich des langen Einlasskanals. Das Bild zeigt die Tempera-turverteilung nach 30 Sekunden Abschrecken (links) und dieVerteilung der maximalen Haupt-Eigenspannungen (rechts) [4].

Bild 3: Mit Hilfe der Simulation lassen sich Parameter für eine optimierteWärmebehandlung ermitteln. Diese können zu einer drastischen Senkungder Eigenspannungen in den kritischen Bereichen führen.

Bild 4:Temperaturen eines wärmebehandelten Aluminiumgussteils im Verlaufder Fertigung. Jeder Prozessschritt beeinflusst den Gussteilverzug.

Die Vielzahl der Einflussfaktoren macht die Beherrschung des Verzugssehr schwierig. Sie erfordert eine sorgfältige Auswahl aller Fertigungs-parameter und gegebenenfalls eine geeignete Konstruktion des Lage-rungsgestells für dieWärmebehandlung. Mit Hilfe der Fertigungssimula-tion kann der Verzug während jeder Phase des Herstellungsprozessesberechnet, sowie die Entstehungsursache ermittelt werden (Bild 5).Durch frühzeitigen Einsatz in der Konstruktionsphase kann bereits zudiesem Zeitpunkt entschieden werden, ob die geforderten Toleran-zen durch optimale Prozessauslegung oder nur durch konstruktiveÄnderungen eingehalten werden können.

Leichtbau im GroßgussLeichtbau hat sich nicht nur im Automobilbau, sondern auch im Ma-schinenbau zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt. Gerade bei denim Maschinenbau häufig anzutreffenden Großgussteilen ist das Leicht-baupotential sehr hoch. Eine nur 20% leichtere Konstruktion bringtdort für ein zehnTonnen schweres Gussteil eine Gewichtseinsparungvon zweiTonnen!Eine Besonderheit der Gusseisenwerkstoffe ist die Wandstärkenab-hängigkeit der mechanischen Eigenschaften, d.h. bei abnehmenderWandstärke steigt die Materialfestigkeit. Leichtbau zahlt sich imGroßguss also doppelt aus: Zusätzlich zur Gewichtseinsparung steigtin den abgespeckten Bereichen zugleich die Werkstofffestigkeit deut-lich an.

Ein sehr eindrucksvolles Beispiel für Leichtbau im Großguss stellt dasin Bild 6 abgebildete Maschinengehäuse aus GJS 400 dar. Hier wur-den das Bett für den Schlitten der Fräse sowie verschiedene Moto-rengehäuse in einem Bauteil vereinigt. Eine derartig komplexe Geo-metrie, mit im Vergleich zu den Abmessungen sehr dünnen Wändenund Verrippungen stellt gießtechnisch eine Herausforderung dar. Mo-dellschrägen von nur einem Grad bei den Rippen sind formtechnischanspruchsvoll. Damit das Werkstoffpotential auch in der Praxis er-reicht wird, dürfen Porositäten oder Dross keine Schwachstellen bil-den.Die Entwicklung solch anspruchsvoller Gussteile erfordert die früh-zeitige Unterstützung durch gießtechnische Simulation. Nur diese lie-fert dem Konstrukteur bereits im Vorfeld zuverlässige Aussagen be-züglich Gießbarkeit, lokalen mechanischen Eigenschaften und Eigen-spannungen.Ein wesentliches Kriterium hinsichtlich Gießbarkeit stellt der soge-nannte thermische Modul dar, Bild 7. Mit diesem können speisungs-technische Problembereiche frühzeitig erkannt und gegebenenfallsdurch konstruktive Maßnahmen entschärft werden.Das spezielle Speisungsverhalten von Gusseisenwerkstoffen und diestarke Abhängigkeit des Erstarrungsverhaltens von der Metallurgiestellen hohe Anforderungen an die Simulationsmodelle. Basierend aufMikromodellen muss zuerst die Bildung des Gefüges während derErstarrung berechnet werden. Die Summe aus Flüssig- und Austenit-schwindung sowie Graphitexpansion ergibt dann den lokalen Spei-sungsbedarf.Für die Auslegung des Bauteils sind die lokalen Materialeigenschaftenfür den Konstrukteur von besonderem Interesse. Im Gegensatz zuAluminiumwerkstoffen werden die mechanischen Eigenschaften

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Bild 5:Verformungen eines Schlossträgers nach dem Abkühlen auf Raumtem-peratur.Während der hintere Teil durch den massiven Anguss verformt wird,biegt sich der sog. „Schwanenhals“ durch die inhomogene Abkühlung nachoben.

Bild 6: Maschinenträger für ein Bearbeitungszentrum der Hermle AG,gegossen von SHW CastingTechnologies GmbH

Bild 7:Thermischer Modul und lokaleVerteilung der Zugfestigkeit, hier am Beispiel einerWindradnabe aus GJS 400-18-LTU.

überwiegend durch das lokale Gefüge bestimmt. Gusseisenwerkstoffezeichnen sich durch eine hohe Bandbreite an möglichen Gefügenund damit Eigenschaften aus, von hochfestem zu hochduktilemWerkstoffverhalten. Legierungszusammensetzung, die verwendeteSchmelz- und metallurgische Praxis sowie die lokalen Abkühlverhält-nisse bei der Erstarrung und der eutektoiden Umwandlung beeinflus-sen die Eigenschaften. Hier bieten moderne, auf Mikromodellen ba-sierende Simulationswerkzeuge eine Vielzahl an Vorhersagemöglich-keiten wie z.B. Zugfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnung oder Härte,Bild 7.Während ein Gussteil erstarrt und abkühlt, entstehen durch un-gleichmäßige Temperaturverteilung Eigenspannungen, Bild 8. Diesesind die Folge eines komplexen Zusammenspiels zwischen lokal un-terschiedlicher Schrumpfung, deren Behinderung durch Gussformund Gussteil sowie der temperaturabhängigen Festigkeit der Legie-rung. Bei der nachfolgenden Bearbeitung lagern sich die Eigenspan-nungen um. Dabei können vorher unkritische Eigenspannungen der-art ansteigen, dass bereits während der Bearbeitung Risse im Bauteilauftreten.Die vorhergesagten Eigenschaften und Eigenspannungen können pro-blemlos auf FE-Netze übertragen und zu einer verbesserten Vorher-sage der Betriebsfestigkeit herangezogen werden. Die fertigungsbe-dingten Eigenspannungen stellen in der Betriebsfestigkeitsberechnungeinen Teil der Mittelspannung dar.Während Zugeigenspannungen dieBetriebsfestigkeit deutlich reduzieren, können Druckeigenspannungenzu einer signifikanten Erhöhung beitragen. Druckeigenspannungen be-sitzen somit ein Potential für Gewichtseinsparung durch reduzierteWandstärken.

ZusammenfassungLeichtbau hat sich in der Automobilindustrie und im Maschinenbauzu einer Schlüsseltechnologie entwickelt. Um das Potential dieserTechnologie auszuschöpfen, müssen bereits im frühen Stadium derBauteilentwicklung Konstruktion und Fertigung aufeinander abge-stimmt werden. Nur dann kann sichergestellt werden, dass in hochbelasteten Bauteilbereichen auch die benötigte lokale Werkstofffes-tigkeit erreicht wird.

Der Weg dorthin führt über die durchgängige Integration der Ferti-gungssimulation in den CAE-Entwicklungsprozess. Dabei werden mitHilfe der Fertigungssimulation die lokalen Bauteileigenschaften unddie Eigenspannungen bestimmt und für die Betriebsfestigkeit auf dasFE-Netz eines entsprechenden Programms übertragen. Eine daraufbasierende Betriebsfestigkeitsberechnung besitzt dann eine deutlichbessere Vorhersagegenauigkeit. Gleichzeitig minimiert eine frühzeitigdurchgeführte Fertigungssimulation die Risiken unerwarteter Fehlerin der Fertigung.Moderne Programme zur Simulation von Fertigungsprozessen sindheute in der Lage, die Qualität eines Gussteils und den Einfluss vonFertigungsparametern auf die Gussteilqualität zuverlässig vorherzusa-gen. Die in diesem Beitrag beschriebenen Beispiele zeigen das enor-me Potential einer frühzeitigen Integration der Fertigungssimulation indie Gussteilentwicklung. Diese Integration ist der Schlüssel zur Ent-wicklung gewichtsoptimierter Gussteile.

Literatur[1] R.J. Menne, U. Weiss, A. Brohmer, A. Egner-Walter, M.Weber, P. Oelling:

„Einsatz der Gießprozesssimulation zur Bauteil-Leistungssteigerung beigleichzeitiger Reduzierung von Entwicklungszeit und -kosten – Ausge-wählte Beispiele aus der Ford-Motorenentwicklung.“, 28. InternationalesWiener Motorensymposium 2007

[2] J. C. Sturm: „Vorhersage lokaler Eigenschaften von Gussteilen im Moto-renbau“,VDI-Konferenz Gießtechnik im Motorenbau 2005

[3] R. Minichmayr,W. Eichlseder: „Lebensdauerberechnung von Gussbautei-len unter Berücksichtigung des lokalen Dendritenarmabstandes und derPorosität”, Giesserei 90 Nr. 5, 2003, pp. 70-75

[4] B. Kim, A. Egner-Walter, H. Chang: Estimation of Residual Stress in Cylin-der Head. In: International Journal of Automotive Technology,Vol. 7, No.1, pp. 69 -74 (2006)

[5] A. Egner-Walter: „Vorhersage des Verzugs dünnwandiger Druckgusstei-le“, Gießerei 93, 12/2006, S. 26 – 31

Kontaktadresse:MAGMA GmbH, 52072 Aachen/D, Kackertstrasse 11Tel.: +49 (0)241 88901-0, Fax.: +49 (0)241 88901-60E-Mail: [email protected], www.magmasoft.de


Bild 8: Umlagerung der Eigenspannungen bei der mechanischen Bearbeitung, a) zeigt die maximale Hauptspannung vor und b) nach dem Bearbeiten.

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ZusammenfassungIm Rahmen eines am Österreichischen Gießerei-Institut (ÖGI)durchgeführten Forschungsprojekts mit dem Ziel derVorhersage vonVerzug und Eigenspannungen im Druckguss mittels numerischer Si-mulation wurden Konzepte zur Verifikation von Simulationsergebnis-sen erstellt und in die Praxis umgesetzt. Es wurden zwei druckgussge-rechte Werkzeuge konzipiert und hergestellt, erste Versuchsabgüssewurden durchgeführt. Die Geometrien der abzugießenden Probe-gussstücke wurden so ausgewählt, dass bleibender Bauteilverzug auchnach vollständigem Temperaturausgleich sichergestellt ist. Es wurdeein Spannungsgitter abgegossen, bei dem derVerzug durch die Eigen-geometrie entsteht sowie eineV-förmige Schale, bei welcher der Ver-zug vom Gießsystem verursacht wird. An beiden Probegussstückenkönnen der makroskopischeVerzug (und somit die globalen Dehnun-gen) mittels optischer bzw. mechanischer Messmethoden ermitteltwerden, was Rückschlüsse auf die Vorgänge beim Erstarren und Ab-kühlen sowie auf die Verzugsneigung der verwendeten Druckgussle-gierungen zulässt. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden in die Mo-dellierung von Verzug und Eigenspannungen mittels der Programm-pakete ANSYSWorkbench und MAGMAsoft miteinbezogen.

1. EinleitungIn den letzten eineinhalb Jahrzehnten hat sich die numerische Simula-tion als Werkzeug zur Konstruktions- und Prozessplanung im Form-guss fest etabliert. Insbesondere die Formfüllungs- und Erstarrungssi-mulation kann heute als „Stand der Technik“ bezeichnet werden, dasie einigermaßen sichere Vorhersagen der Vorgänge beim Gießpro-zess sowie daraus eventuell folgende Gießfehler treffen kann. Mit denaus der Simulation gewonnen Erkenntnissen kann somit den zu er-wartenden Problemen gezielt gegengesteuert werden, was zu einerVerminderung von Ausschuss, aber auch zu einer Erhöhung derWerkzeugstandzeiten beim Druck- und Kokillengießen und für denAnwender zu deutlicher Kostenersparnis führt.Am Österreichischen Gießerei-Institut wird seit dem Jahr 2004 einmehrjähriges Forschungsprojekt „Numerische Simulation von Verzugund Eigenspannungen in Gussteilen“ bearbeitet. Dieses Projekt wirdvon der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG)und der Steirischen Wirtschaftsförderung (SFG) gefördert. Ziel die-ses Projekts ist die Beherrschung der numerischen Simulation vonSchrumpfung und daraus folgendem Verzug und von Eigenspannun-

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Simulation vonVerzug und Eigenspannungenin Druckgussteilen

Simulation of Displacement and Residual Stresses in High Pressure Die Castings

Dipl.-Ing. Peter HoferStudium der Metallurgie an der Montanuniver-sität Leoben. Seit 2005 wissenschaftlicher Mit-arbeiter am Österreichischen Gießerei -InstitutLeoben, Arbeitsgruppe Physik und Thermo-physikalisches Labor

Dipl.-Ing.Dr. techn.Erhard KaschnitzNach Studium der Technischen Physik an derTU Graz Forschungsjahr am National Instituteof Standards and Technology (NIST) in Gai-thersburg, MD, USA. Seit 1994 wissenschaftli-cher Mitarbeiter am Österreichischen Gieße-rei-Institut Leoben, verantwortlich für die Ar-beitsgruppe Simulation und für das Thermo-physikalische Labor.

gen in Gussteilen, wie sie während des Produktionsvorganges entste-hen. Es soll ein Lückenschluss zwischen der Formfüllungs- und Erstar-rungssimulation und der Betriebslastsimulation bzw. der Auslegungs-berechnung desWerkzeuges erfolgen [1].

2. Theoretische Grundlagen zur Simulationvon Schrumpfung,Verzug und Eigen-spannungen

Die Simulation von Eigenspannungen ist ein komplexes, aus mehre-ren Teilaufgaben bestehendes Problem, das auf der korrekten Abbil-dung der Temperaturfelder sowie der mechanischen Belastung auf-grund der Bauteilgeometrie und des Werkstoffverhaltens beruht.Dementsprechend müssen für die Durchführung der Simulation die-se drei Modelle miteinander gekoppelt werden. Zusätzlich ergebensich zwischen diesen ModellenWechselwirkungen, welche jedoch nurbeschränkt in der Simulation abgebildet werden können. Bild 1 zeigteine Übersicht der numerischen Modelle und deren Verknüpfungen.Die Eingabedaten bestehen aus einem 3D-Modell des Bauteils undder Gussform, den thermischen und mechanischen Rand- und An-fangsbedingungen sowie den thermophysikalischen und thermome-chanischenWerkstoffparametern.

Das thermische Modell beschreibt den Temperaturhaushalt gemäßder Gleichung:

(1)

Dabei ist T die Temperatur als Funktion des Orts und der Zeit t; ρ istdie Dichte, cP ist die spezifischeWärmekapazität, λ ist dieWärmeleit-fähigkeit, Δhf ist die Erstarrungsenthalpie, fs ist der Festanteil derSchmelze im Erstarrungsintervall; die Werkstoffparameter sind ab-hängig von derTemperatur [2].Beim Abkühlen und Erstarren bilden sich abhängig von der Geome-trie des Abgusses sowie von den lokal unterschiedlichen Abkühlbe-dingungen inhomogene Temperaturfelder aus. Diese führen in weite-rer Folge zu lokal unterschiedlichen thermischen Längenänderungendes Werkstoffes. Das mechanische Modell erfasst diese Gegebenhei-ten durch die Berechnung der Gesamtdehnung und der resul-tierenden Spannung dσ :

(2)

(3)

Bild 1: Übersicht über die Modelle und deren Wechselwirkungen unterei-nander; vgl. [1]

Dabei sind der elastische Beitrag, der (visko-)plastische Beitrag, der durch thermische Schrumpfung her-vorgerufene Beitrag und der durch dieTemperaturabhän-gigkeit des Elastizitätsmoduls verursachte Beitrag. Spannungen undDehnungen sind über die Steifigkeitsmatrix D mit deren elastischenund plastischen Anteilen ( ) verknüpft. dσ0 ist eine fikti-ve Komponente, welche die Temperaturabhängigkeit der Streckgren-ze berücksichtigt [2]. Bei einachsigem Zug entspricht die Steifigkeits-matrix im elastischen Bereich dem E-Modul E.Die thermische Dehnung erzeugt, sofern keine Behinderung derSchrumpfung vorliegt, keine Spannungen. Ein an einem Ende einge-spannter Stab, der sehr langsam abkühlt, ist daher beispielsweise weit-gehend spannungsfrei. In der Praxis entstehen jedoch durch die geo-metriebedingte Behinderung der Schrumpfung einerseits und durchdie inhomogene Temperaturverteilung anderseits thermische Span-nungen im Körper. Erreichen diese Spannungen ein kritisches Maß,welches über der Fließgrenze (σfl) des Werkstoffes bei der entspre-chenden Temperatur liegt, kommt es zu plastischer Verformung. So-bald die Dehnungen plastische Komponenten aufweisen, können sichdie Formänderungen auch nach vollständiger Homogenisierung desTemperaturfeldes um diesen Betrag nicht mehr zurückbilden, wo-durch es zu bleibenden Spannungen, den so genannten Eigenspan-nungen, im Werkstück kommt. Diese Phänomene müssen im drittenModell, der Beschreibung der temperaturabhängigenWerkstoffdaten,berücksichtigt werden.In der Realität laufen die oben beschriebenen Vorgänge nicht konse-kutiv, sondern gekoppelt oder teilgekoppelt ab. Als Beispiele seienhier die Bildung eines Luftspaltes zwischen Formwand und Schmelze,welcher denWärmeübergang und damit die Abkühlbedingungen be-einflusst, oder die Bildung von interkristallinen Rissen im zweiphasigenBereich und damit einhergehender interkristalliner Speisung erwähnt.Die Erstarrungssimulation liefert prinzipiell Informationen über dieauftretenden Temperaturfelder. Die Simulationspakete aller größerenAnbieter von FEM- oder FDM-basierender Simulationssoftware stel-lenWerkzeuge zur Berechnung von Eigenspannung undVerzug schonseit Jahren zur Verfügung. Die Temperaturen und mechanischen Las-ten müssen jedoch mit geeigneten Materialmodellen verknüpft wer-den, um sinnvolle Aussagen über Verzug und Eigenspannung treffenzu können, welche jedoch, soweit überhaupt kontinuumsmechanischerfassbar, im Hochtemperaturbereich – insbesondere in oder nahean mehrphasigen Gebieten – wenig erforscht sind [1].Durch die Komplexität der Problemstellungen vor allem in Hinblickauf thermisch-mechanisch gekoppelte transiente Analysen, die Not-wendigkeit sehr feiner Rechennetze aufgrund komplexer Bauteilgeo-metrien und die im Druckguss üblichen kleinen Wandstärken, sinddie Möglichkeiten der Simulation trotz großer Entwicklungen auf demGebiet der eingesetzten Hardware heute immer noch stark be-schränkt. Bei der Simulation ist man daher auf modellhafte Darstel-lungsweisen und geeignete Approximationen angewiesen. Aufgrunddessen kommt einer experimentellenVerifikation sowie einem beglei-tenden Modellabgleich höchsteWichtigkeit zu.Zur Simulation von Verzug und Eigenspannungen im Formguss seienals Beispiele aus der Literatur die Dissertationen von Egner-Walter[3], Fendt [4] und Treitler [5] genannt. Die Arbeiten von Treitlerund Egner-Walter beschreiben den Gießprozess, während die Arbeitvon Fendt auch den Einfluss nachfolgender Wärmebehandlungspro-zesse auf den Eigenspannungszustand mit einbezieht.

3. DurchgeführteVerzugs- undEigenspannungssimulationen

Am ÖGI wurden in den letzten Jahren anhand vereinfachter entkop-pelter Rechenmodelle Verzugs- und Eigenspannungssimulationendurchgeführt. Dabei kamen die Programmpakete MAGMAsoft undANSYS Workbench zum Einsatz. Bei ungekoppelten Modellen wirddie mechanische Berechnung anhand der Temperaturfelder aus einervorangehenden thermisch-transienten Berechnung durchgeführt. Da-bei werden alle Effekte vernachlässigt, die dadurch entstehen, dass

das Verschiebungsfeld mit demTemperaturfeld wechselwirkt, wie diesz.B. bei der Luftspaltbildung zwischen Formwand und Schmelze oderbeim Aufschrumpfen des Teils auf einzelne Formteile der Fall ist. DieBerechnungen wurden unter der Annahme von plastischem Werk-stoffverhalten ohne Dehnratenabhängigkeit durchgeführt. Damit auf-grund der getroffenen Vereinfachungen keine zu großen Abweichun-gen des Rechenergebnisses von der Realität zu befürchten sind, musseine sinnvolle Approximation der realenWärmeübergänge gefundenwerden. Außerdem müssen hinreichend kleine Zeitschritte in der Si-mulation berücksichtigt werden. Im Sinne einer kontinuierlichen Ver-besserung der angewandten Simulationstechniken geht das Bestre-ben in Richtung eines präzisen Abgleichs zwischen Modell und Reali-tät. Aus diesem Grund wurden zwei Probegeometrien konzipiert,welche beim Abguss im Druckgießverfahren und der nachfolgendenErkaltung gut messbarenVerzug aufweisen. Es handelt sich hierbei umeine für das Druckgießverfahren adaptierte Version eines Spannungs-gitters nach Fendt [4] sowie um eine V-förmige Schale (Bilder 2und 3). Beim Spannungsgitter ist derVerzug durch die Geometrie desGitters selbst bedingt. Das Gießsystem übt kaum Einfluss auf das Ver-zugsverhalten aus. Bei der V-förmigen Schale hingegen würde dieGeometrie des Teils nur geringe Eigenspannungen erwarten lassen;das Gießsystem verursacht jedoch große Spannungen und Verzügeim Bauteil, welche durch das Abtrennen desselben teilweise (um elas-tische Anteile) abgebaut werden. Beide Probengeometrien haben ge-meinsam, dass durch die Vermessung nur weniger ausgezeichneterMesspunkte der Verzug sehr gut quantifizierbar ist. Darüber hinauskann aufgrund der relativ einfachen Geometrie und der Symmetrieder Bauteile im Rechenmodell eine feineVernetzung gewählt werden,was zu genaueren Ergebnissen führt, ohne die Rechenzeit zu starkansteigen zu lassen. Bild 4 (siehe nächste Seite) zeigt die Ergebnisseder Temperaturfeldrechnung und der Verzugssimulation für das Span-nungsgitter berechnet mit ANSYSWorkbench, Bild 5 (siehe nächsteSeite) zeigt das Verschiebungsfeld der V-förmigen Schale nach voll-ständiger Homogenisierung der Temperatur. Qualitativ ergaben sichgute Übereinstimmungen mit der Realität.

4. Auswertung und Durchführung vonVersuchsabgüssen

Anhand der aus vorangegangenen Simulationen von Formfüllung, Er-starrung und Verzug gewonnen Erkenntnissen wurden für die Pro-bengeometrien Druckgussformeinsätze hergestellt. Sowohl für das

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Bild 2:Geometrie einesSpannungsgitters mit einemfür das Druckgießverfahrenkonzipierten Gießsystem

Bild 3:Geometrie einerV-förmigenSchale mit einem für das

Druckgießverfahrenkonzipierten Gießsystem

Spannungsgitter als auch für die V-förmige Schale wurden mit der Le-gierung AlSi9Cu3 (226) erste Versuchsabgüsse durchgeführt. Bei die-ser ersten Versuchsreihe ging es in erster Linie um die Überprüfungder prinzipiellen Eignung der Probengeometrien zum Abguss imDruckguss und dem Auffinden optimaler Auswertemethoden. Zu-dem wurde der Einfluss der Gießparameter auf den Verzug der Bau-teile überprüft. Die Ergebnisse der Formfüllungs- und Erstarrungssi-mulationen konnten anhand der Versuchsabgüsse bestätigt werden.Bild 6 zeigt den Vergleich zwischen Simulation und Realität an un-vollständig gefüllten Formhohlräumen bzw. Gussteilen mit unvollstän-diger Füllung.Die Auswertung des Spannungsgitterverzugs erfolgte mittels mecha-nischer Vermessung mit einer Schiebelehre. Dazu wurde in den Mit-telsteg des Gitters nach dem Abtrennen des Gießsystems eine 10mm breite und 1 mm tiefe Bahn gefräst. Diese Fräsbahn wurde exaktvermessen. Danach wurde der Mittelsteg des Spannungsgitters ent-lang der Fräsbahn getrennt (Bild 7) und diese erneut vermessen.Aus der Differenz der Fräsbahnbreite vor und nach derTrennung desMittelsteges konnten so Rückschlüsse auf den elastischen Anteil desBauteilverzugs gezogen werden. Die Messung mittels Schiebelehre

zeigte reproduzierbare Ergebnisse, sodass sichdas mechanische Messverfahren als geeignet er-wiesen hat. Eine erste Auswertung der V-förmi-gen Schale wurde mittels Abfotografierens desBauteils jeweils vor und nach dem Abtrennendes Gießsystems durchgeführt. Anschließendwurden die Fotos in ein digitales Bildbearbei-tungsprogramm eingelesen und die Abständevon ausgezeichneten Punkten wurden vermes-sen. Diese Form der Messung wies jedoch ihreSchwächen auf, da kein völlig senkrechter Kame-rawinkel gewährleistet werden kann. Zurzeitwird daher eine zweite Auswertemethode er-probt. Das Gussteil wird hierfür auf einer Alumi-niumplatte fixiert (Bild 8) und jeweils vor undnach dem Abtrennen von Lauf und Bohne in ei-ner Koordinatenmessmaschine vermessen.

5. AusblickDurch die Möglichkeit des Abgusses von Probe-teilen mit vorhersagbaren Verzugseigenschaftenund gut erfassbarem globalen Verzug können aufeinfache Art und Weise Simulation und Experi-ment miteinander verglichen werden. Dabeikann vor allem im Hinblick auf experimentellschwer erfassbare Werkstoffeigenschaften sowieauf Effekte, die aufgrund des Fehlens exakter ma-thematischer Formulierungen im Modell nicht

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Bild 4: Ergebnisses einer ANSYS Workbench-Simulation an einem Span-nungsgitter (Geometrie entlang der Symmetrieachsen geschnitten); links:Temperaturfeld nach Ende der Erstarrung; rechts: Verformung durch das in-homogeneTemperaturfeld

Bild 5: Ergebnisses einer MAGMAstress-Simulation an einer V-förmigen Scha-le. Der Lauf vergrößert den Öffnungswinkel des Gussteils; Ergebnisse 15fachüberzeichnet

Bild 7:Entlang desMittelsteges

durchtrenntesSpannungsgitter

Bild 6:Vergleich zwischen Formfüllungs- und Erstarrungssimulation und realen Bauteilabgüssen fürdas Spannungsgitter und dieV-förmige Schale

darstellbar sind, ein sinnvoller Abgleich von Modell und Realität erzieltwerden. Eine ständige Verfeinerung der Simulationstechniken soll hin-sichtlich der Übertragung auf immer komplexere Bauteilgeometrienbessere Übereinstimmung zwischen simulierten Bauteilen und rea-lemVerzug an diesen bringen. Ferner ist es durch den definierten Ab-guss von Probeteilen möglich, verschiedene Druckgusslegierungenauf ihre Verzugsneigung zu untersuchen. Darüber hinaus kann derEinfluss einzelner Prozessparameter, wie etwa Formtemperatur oderZuhaltezeit auf dieVerzugsneigung von Bauteilen untersucht werden.

DanksagungDiese Arbeit wurde mit Mitteln der Österreichischen Forschungsför-derungsgesellschaft (FFG), der Steirischen Wirtschaftsförderung(SFG) und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)gefördert, wofür wir unseren Dank aussprechen möchten.

Literatur[1] E. Kaschnitz, „Numerische Simulation von Eigenspannung und Verzug“,

Gießerei-Rundschau 52 (2005) 7/8, S. 176-178[2] A. Ludwig, „Thermophysical Properties Necessary for Advanced Casting

Simulations”, Int. J.Thermophysics (2002) 5, S. 1131-146[3] A. Egner-Walter, „Simulation des Entstehens von Eigenspannungen in

Gußteilen“, ShakerVerlag,Aachen, 1998[4] A. Fendt , „Einfluss der Wärmebehandlung auf den Eigenspannungszu-

stand von Gussteilen“, Dissertation,TU München, 2001[5] R. Treitler, „Vom Gießprozess zur Festigkeitsberechnung am Beispiel ei-

ner Aluminium-Magnesium Druckgusslegierung“, Dissertation, Universi-tät Karlsruhe, Fakultät für Maschinenbau, 2005

Kontaktadresse:Österreichisches Gießerei-Institut8700 Leoben, Parkstraße 21Tel.: +43 (0)3842 43101 36, Fax: 431011E-Mail: [email protected], www.ogi.at

Bild 8: Auf eine Trägerplatte aus Aluminium zur Vermessung aufgespannteV-förmige Schale

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Eine realistische Einschätzung des Wachstums der indischen Gieße-reiindustrie in den nächsten 5 Jahren liegt zwischen 8 bis 9 % proJahr. Mit einer Produktion von 10,5 Millionen Tonnen Gussteilen imJahr 2010 wird Indien damit zum weltweit drittgrößten Produzentenvon Gussteilen aufsteigen.

Im Jahr 2004 verfasste der Autor einen Beitrag über den Aufschwungder indischen Gießereibranche, der sich mit der raschen Erholungder Branche nach Jahren einer stagnierenden und matten Gusskon-junktur auseinander setzte. Darin wurden der aktuelle Status und daszyklischeWachstum der Branche festgehalten und die Strategien be-leuchtet, mit denen sich die indischen Gießer zukünftig dem nationa-len und internationalenWettbewerb stellen.Angesichts der rasanten Veränderung und des enormen Wachstumsin Indien ist es angebracht, eine aktuelle Bestandsaufnahme der indi-schen Gießereibranche vorzustellen.

1.Globales SzenarioDie weltweite Gießereiindustrie konnte im Jahr 2005 ein Wachstumvon 7,5 % erzielen. Die globale Gussproduktion betrug in diesem Jahrrund 86 Millionen Tonnen gegenüber 80 Millionen Tonnen im Jahr2004 und umfasste bei den Eisenwerkstoffen die Sparten Grauguss,Sphäroguss, Temperguss sowie Stahlguss und bei den Nichteisenme-tallen dieWerkstoffgruppen Kupfer, Aluminium, Magnesium und Zink,deren Legierungen und die übrigen Leicht- und Schwermetalle. Chi-na baute mit 24,4 MillionenTonnen seine führende Marktposition aus(+8,9 % gegenüber 2004 mit 22,4 Millionen Tonnen). Die USA alszweitgrößter Hersteller von Gussteilen konnten nur einen geringenAnstieg von 12,3 Millionen Tonnen auf 12,9 Millionen Tonnen im Jahr2005 verbuchen (+4,9 %). In der Reihenfolge der großen Gusspro-duzenten folgen die europäischen Staaten Frankreich, Deutschlandund Großbritannien mit nahezu gleich bleibenden Produktionszahlenbzw. einem Nullwachstum. Japan konnte seine Gussproduktion nurgeringfügig von 6,4 auf 6,7 Millionen Tonnen steigern. Den höchstenZuwachs von 2004 auf 2005 mit +33 % verzeichnete jedoch Indien,das nun mit 6,1 Millionen Tonnen der weltweit fünftgrößte Herstellervon Gussteilen ist (2004: 4,6 MillionenTonnen).

2.Die indische IndustriepolitikDie Gießereiindustrie versorgt eine große Anzahl von Branchen undbeeinflusst daher auch auf direktem Weg das Wachstum der indi-schenWirtschaft. Die Basis der strategischen Zukunftsausrichtung der

indischen Industrie liegt in den Bereichen der starken und dynami-schen Märkte des Maschinenbaus und der Investitionsgüter. Inspiriertvon der sowjetischen Planwirtschaft hat sich die indische Regierungsehr früh, bereits mit Anfang der 50er Jahre, auf den Aufbau und dieEntwicklung dieser beiden Branchen festgelegt. Im sogenannten „Ma-halanobis-Modell“, einem auf Versorgungssicherheit ausgerichtetenWirtschaftsprogramm zur Steigerung der Kapitalbildung, spielten derMaschinenbau und die Investitionsgüterindustrie eine wesentlicheRolle. Das Programm diente in erster Linie dazu, für eine ausgewoge-ne regionale Entwicklung zu sorgen und die Handelsbilanz durch einestärkere Eigenproduktion und eine geringere Importquote zu verbes-sern. Mit der Legalisierung der Politik zur Substitution von Importenverfügt Indien nun über eine gesunde und kräftige Basis für die Eigen-versorgung im Bereich des Maschinenbaus und der Investitionsgüter.Der indische Maschinenbau umfasst dabei folgende Branchen:Textil-industrie, elektrische Antriebstechnik,Werkzeugmaschinen undWerk-zeugbau, Erdbewegungs- und Straßenbaumaschinen, Bahntechnik,Bergbaumaschinen, Fördertechnik, Maschinen für die Öl- und Gasin-dustrie sowie den Kraftwerksbau, Zementindustrie, Kunststofftechnik,Papier- und Zellstoffindustrie, metallurgische Anlagentechnik und An-lagenbau, Industrieofenbau, Maschinen für die Nahrungsmittel- undVerpackungsindustrie und die Haushalts- und Kühlgeräteindustrie.An-gemerkt sei an dieser Stelle, dass viele der Rohmaterialien und Aus-gangsprodukte für diese Branchen aus Indien selbst stammen und da-mit nicht immer den internationalen Normen in Bezug auf Maßtole-ranzen und auf die metallurgischen Standards entsprechen. DieseUmstände beeinträchtigen zumTeil auch die Qualität der Endproduk-te.

3. Wachstum der Industriesektoren mitdirektem Einfluss auf die Gießereiindustrie

Mit einem durch die indische Regierung geschätzten jährlichenWachstum des Bruttoinlandsproduktes von 8 bis 9 % wird auch dieGießereiindustrie positiv beeinflusst. Daher wird in den folgenden Ka-piteln auf die entscheidenden Industriesektoren und deren Entwick-lungsaussichten eingegangen.

3.1 StahlindustrieDie im Jahr 2005 initiierte langfristige strategische Ausrichtung der In-dustriepolitik in Bezug auf Stahl zielt darauf ab, die Stahlindustrie hin-sichtlich Modernisierung, Effizienz, Produktivität und Wettbewerbsfä-higkeit zu steigern, um den breit gefächerten Bedarfsansprüchen imglobalen Umfeld gerecht zu werden. In Anbetracht dieser Vorgabenmuss die jährliche Produktionskapazität von Stahl von 38 MillionenTonnen (2004 bis 2005) auf über 100 Millionen Tonnen bis zum Jahr2020 gesteigert werden. Dies bedingt eine durchschnittliche Wachs-tumsrate in der Stahlproduktion von 7,3 % p.a.Dieses strategische Ziel ist dadurch gerechtfertigt, dass auch beimweltweiten Stahlverbrauch ein durchschnittliches jährliches Wachs-tum von rd. 3 % bis ins Jahr 2015 erwartet wird. Die weltweite Stahl-produktion wird somit von 1.000 Millionen Tonnen im Jahr 2004 auf1.395 Millionen Tonnen im Jahr 2015 ansteigen. Als Information wirdhier angemerkt, dass die durchschnittlicheWachstumsrate der letzten15 Jahre in der Stahlproduktion 2 % betrug. China wird seinenHauptanteil am globalen Stahlmarkt festigen und ausbauen. Im Ver-gleichszeitraum dieser 15 Jahre lag die Wachstumsrate der indischenStahlhersteller bei 7 % p.a.Der Verbrauch an Stahl kann als „Produktionsmenge plus Importeminus Exporte“ definiert werden. In den Jahren 2004 bis 2005 be-trug dieserVerbrauch 38 + 2 – 4 = 36 MillionenTonnen.

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Auf demWeg zu einem globalen RiesenDie indische Gießereiindustrie*)

Metal Casting Industry – India poised to be a global Giant

Mr. S. SrinivasanDirektor des Institute of Indian Foundrymen,Chennai Office

*) Deutsche Übersetzung des vom Autor aktualisierten englischen Original-beitrages „Metal Casting Industry – India poised to be a global Giant” ausFOUNDRY – An Indian Journal for progressive Metal-Casters,Vol. 19, No.4 July/August 2007, p. 65/68, FOUNDRY Magazine,Ahmedabad, India.Abdruck mit Zustimmung des Autors.Deutsche Bearbeitung: DI Horst Rockenschaub, Leoben.

Pro einer Million Tonne Stahl wird zugleich ein Bedarf von 50.000 bis100.000 Tonnen an Gussbauteilen generiert. Dies verteilt sich vor al-lem auf die benötigten Gussteile im Bereich der Kokillen, Pfannen,Hochöfen,Walzwerksgerüste und Fördereinrichtungen etc.

3.2 InvestitionsgüterindustrieFür diesen Sektor zeichnen vor allem die Branchen Elektrotechnik,Bergbau, Anlagenbau und Werkzeugbau für einen steigenden Bedarfan Gussteilen verantwortlich. Die Auftragsbücher der Investitionsgü-terindustrie sind derzeit gut gefüllt, was auch aus der nachfolgendenTabelle 1 hervor geht.

Nachfolgend werden die Ergebnisse einer Vorschau-Studie für die In-dustriesektoren, erstellt vom indischen Industrieverband CII (Confe-deration of Indian Industry), angeführt:

Elektrotechnik– Obwohl Indien den entscheidendenVorteil aufweist, dass sehr gutausgebildetes Fachpersonal zur Verfügung steht, muss dieser Sek-tor die Aufgabe des Technologietransfers bewältigen, da sich ver-stärkt ausländische Investoren an Infrastrukturprojekten beteiligen.

– Die derzeitige Produktpalette muss modernisiert werden, da dieEnergie zur Produktion von neuen Gütern vermehrt über Gas-und Kernkraftwerke abgedeckt werden soll.

Maschinenbau und Bergbau– Diese Sektoren entwickeln sich vor allem aufgrund des ansteigen-den nationalen Bedarfs.

– In Anbetracht der großen Investitionen, die sowohl in Indien alsauch weltweit durchgeführt werden, und aufgrund der steigendenMetallpreise wird ein anhaltender, lebhafter Aufschwung erwartet.

Werkzeugbau– Diese Branche hat sich durch die Umstellung der Angebotspaletteerneuert und fokussiert ihre strategische Ausrichtung vermehrtauf NC- und CNC-Maschinen.

– Im Laufe der Jahre wurden die Einfuhrzölle auf die von der Bran-che nachgefragten Produkte gesenkt, was zu einer hohen Verfüg-barkeit bei gleichzeitig geringeren Kosten der Importprodukte ge-führt hat.

– Das geplanteWachstum der Automobilindustrie und deren Zulie-ferindustrie wird zugleich ein stetiges und robustes Wachstum imSektor des Werkzeugbaus bedingen. Die dadurch gut ausgelaste-ten Unternehmen sind schneller in der Lage, die benötigten neu-en Technologien einzuführen und flexibel anzuwenden und kön-nen aufkommende Potentiale schneller ergreifen.

Verfahrenstechnik,Anlagenbau– Um die Ansprüche der heimischen Schlüsselindustrien zu erfüllen,entwickelte sich der Anlagenbau in Richtung internationaler Unab-

hängigkeit. Der derzeitige Bedarf wird auch durch diese Kernin-dustrien bestimmt. Die in Indien nachgefragten oder in Planungbefindlichen Anlagen sind vergleichbar und teilweise größer als iminternationalen Umfeld.

– Die Industriesparte leidet immer noch an den Folgen der man-gelnden Investition in die heimische Wirtschaft. Allerdings ist einguter und weiterhin steigender Auftragseingang aus dem MittlerenOsten vorhanden, der durch die hohen Investitionen in die Öl-und Gasindustrie hervorgerufen wird.

– Generell ist eine steigende Nachfrage aus dem eigenen Land festzu stellen.

3.3AutomobilindustrieDie Automobilindustrie ist ein Schlüsselfaktor und fungiert mit ihrertiefen Vor- und Rückwärtsverkettung als treibende Kraft mit hohemVerstärkungseffekt für viele Bereiche der indischen Wirtschaft. DieseIndustrie steht auf einer guten Basis und erzeugt eine breite Palettean Fahrzeugen, z. B. PKWs, Kleintransporter sowie mittlere undschwere Nutzfahrzeuge. In Indien werden aber auch allradgetriebeneFahrzeuge, Motorräder, Mopeds und Dreiräder, Traktoren und Land-maschinen hergestellt.Seit Ablauf der Lizenzverträge im Juli 1991 weist die indische Auto-mobilindustrie bis heute ein spektakuläres Wachstum von jährlich17 % auf. Der Gesamtumsatz beträgt mittlerweile knapp 25 Milliar-den Euro. Die Investitionssumme in die Branche beläuft sich auf 7,3Milliarden Euro, wobei sich weitere 5 Milliarden in der Pipeline befin-den. Die direkt und indirekt von der Automobilindustrie abhängigeBeschäftigungszahl beträgt 13 Millionen Personen, die somit 17 % zurKlasse der indirekten Steuern beitragen. Die starke Zunahme derExporte in den letzten 5 Jahren führte zu einem Anstieg der jährli-chenWachstumsrate in dieser Branche auf 30 %, wobei Produkte miteinemWert von über 2,7 Milliarden Euro exportiert wurden.Trotz dieser beeindruckenden Zahlen ist der Beitrag der indischenAutomobilindustrie im globalen Zusammenhang gesehen eher ge-ring. Obwohl die indische Produktion von PKWs und Nutzfahrzeu-gen in den Jahren 2005 bzw. 2006 die Grenze von 1,5 MillionenStück überschritten hat, entspricht das nur einem Anteil von 2,37 %an der weltweiten Produktion mit 66,46 Millionen Fahrzeugen. Dieweltweit installierte Fertigungskapazität beträgt derzeit 85 MillionenFahrzeuge pro Jahr.

Automobil-ZulieferindustrieDie Zulieferindustrie in Indien zeigt sich mit über 500 organisiertenGroßunternehmen und über 10.000 Kleinunternehmen durchaus ge-rüstet. Als eine der am schnellsten wachsenden Industrien zeigte dieZulieferindustrie unter stabilen Weltwirtschaftsbedingungen in denJahren 1995 bis 1998 ein enormes Wachstum von durchschnittlich28 % p.a. Im Beobachtungszeitraum 2003 bis 2004 betrug dasWachstum 24 % und ging danach in den Jahren 2005 bzw. 2006 auf16 % bzw. 15 % leicht zurück. Die stetige Entwicklung führte über dieJahre dazu, dass fast alle Zubehörteile für die indischen Fahrzeuge imeigenen Land hergestellt werden können. Die indische Zulieferindus-trie ist nun in der Lage, auch gesamte Motor- und Antriebskompo-nenten, Fahrwerksteile und Bremsen, die gesamte Elektrik, Boden-gruppen und Chassisteile zu liefern.Der Gesamtumsatz in der Zulieferbranche beziffert sich in den Jah-ren 2004/05 auf 6,5 Milliarden Euro, von denen bereits Teile imWertvon 1,2 Milliarden exportiert werden.

Die indischeTraktorenindustrieMit einer Stückzahl von 293.000 Traktoren im Jahr 2006 (2005:248.000 Stück) gehört Indien zu den weltweit größten Herstellern indieser Produktgruppe. Der starke Fokus der Regierung auf das bäu-erliche Kreditwesen und die Vergabe günstiger Kredite ist der Hinter-grund für die steigende Produktion an landwirtschaftlichen Gerätenund Traktoren. Bereits heute werden 28.000 Traktoren pro Jahr ex-portiert. Die Traktorenindustrie umfasst 14 Hersteller, davon 3 multi-nationale Unternehmen, und weist ein jährlichesWachstum zwischen

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Tabelle 1: Auftragssummen der wichtigsten Branchen der Investitionsgüter-industrie

5 und 6 % auf. Der indische Markt wird von Traktoren in der Leis-tungsklasse 23 bis 30 kW dominiert, gefolgt von der Klasse mit Leis-tungen von 30 bis 37 kW. Getrieben wird die Branche durch diestark zunehmende Bewässerungstechnik, die Gründung bäuerlicherGenossenschaften und verbesserte Kreditzugänge für die Bauern.

Generell kann daher ein lebhafter Aufschwung der indischen Auto-mobilindustrie festgestellt werden und 30 % der Gießerei-Produktiontragen zur Unterstützung dieses Aufschwungs bei. Im Jahr 2016 wirdein Gußumsatz von 100 Milliarden Euro mit der Fahrzeugindustrieerwartet.

Die indische PKW-ErzeugungÄhnlich zu den vorangegangenen Ausführungen verhält sich derMarkt der Personenkraftwagen. Im Jahr 2003 wurden erstmals über1 Million PKWs erzeugt und im Jahr 2015 wird eine Produktionska-pazität von 3 Millionen Stück erwartet. Als Konsequenz davon wirdsich in diesem Segment am indischen Heimmarkt eine Umsatzsteige-rung von derzeit 5,3 Milliarden auf 10 Milliarden Euro im Jahr 2015ergeben.

4. Das Szenario für die indischeGießerei-Industrie

Wie bereits zuvor erwähnt, hat sich die Produktion von Gussteilen inIndien vom Jahr 2001 mit 3,15 Millionen Tonnen bis zum Jahr 2005mit 6,11 Millionen Tonnen fast verdoppelt (siehe Tabelle 2 bzw.Bild 1). Den größten Anstieg konnte dabei die Gusseisenbrancheverbuchen, wobei die Produktionsmenge von 2,3 auf 4,1 MillionenTonnen gesteigert wurde. Der Stahlguss wuchs im gleichen Zeitraumvon 0,3 auf 0,8 Millionen Tonnen und die Werkstoffgruppe Sphäro-

guss von 0,28 auf 0,62 MillionenTonnen. Gussteile aus Nichteisenme-tallen und deren Legierungen konnten in der Menge von 0,23 auf0,52 Millionen Tonnen zulegen, wobei das Wachstum vor allem aufAluminium und seine Legierungen zurückzuführen ist.Aufgrund des rapiden wirtschaftlichen Wachstums sind nun dringen-de Maßnahmen für die Expansion und Modernisierung der indischenGießereien notwendig, um die steigende Nachfrage und Anforderun-gen der nationalen und internationalen Kunden zu erfüllen.Die Vorteile der geringen Fertigungskosten und die gute Ausbildungder indischen Arbeitnehmer führen dazu, dass viele Fertigungskapazi-täten aus demWesten nach Indien verlagert werden. Gießereien, dieunmittelbar mit der Automobil- und deren Zulieferindustrie in Ver-bindung stehen, wachsen enorm schnell. Große Investitionen in dieindische Gießereiindustrie stehen zudem für den Windkraftanlagen-bau an. Internationale Konzerne vermitteln weltweit und aggressiv dieindischen Gussprodukte an ihre Tochterunternehmen. Die Export-menge an industriellen Gussteilen betrug im Jahr 2006 etwa 400.000Tonnen, mit einem Gesamtwert von ca. 2,3 Milliarden Euro. Auch dieGussprodukte der Armaturen- und Sanitärindustrie erreichten 2006eine Menge von 650.000 Tonnen. Damit übersteigt die Exportmengeder indischen Gussprodukte eines Jahres bereits die 1-Million-Ton-nen-Grenze. Aufgrund der Zukunftsaussichten und -szenarien dervorgestellten Branchen kann die indische Gießereiindustrie mit einemjährlichen Wachstum von 8 bis 9 % in den nächsten 5 Jahren rech-nen.Im Jahr 2010 wird Indiens Gussproduktion auf 10,5 Millionen Tonnenangestiegen sein. Mit diesen herausragenden Aussichten wird sich In-dien als drittgrößter Gussproduzent derWelt einordnen können.

5. Dringende Erfordernisse für die indischeGießereiindustrie

5.1 Geschultes PersonalDa die Gießereiindustrie sehr personalintensiv ist und das projektier-te Wachstum zu weiterhin stark steigenden Beschäftigungszahlenführt, gibt zukünftig die ausreichende Verfügbarkeit von geschultemFachpersonal Anlass zur Sorge. Das indische Wirtschaftministeriumhat deshalb eine engere Zusammenarbeit der Hochschulen mit derIndustrie und den Behörden zur Gründung von „Centers of Excellen-ce“ für die Produktionstechnologien empfohlen. Eine hohe Qualitätder technischen Ausbildung sowohl auf berufsbildender als auch uni-versitärer Ebene muss sichergestellt und weiter ausgebaut werden.Die Unterrichts- und Lehrpläne müssen dringend auf die Anforde-rungen der Industrie abgestimmt werden. Die bereits jetzt ange-spannte Personalsituation und das enorme Wachstum der Gießerei-industrie erfordern eine gemeinschaftliche Initiative, die eine schnelleÄnderung und Anpassung der Lehr- und Studienpläne für die techni-sche Ausbildung bewirken muss.

5.2 EnergieversorgungIndien ist im Energiebereich bereits zu 15 % unterversorgt. Die aktu-elle installierte Kapazität an öl-, gas- und kohlebefeuerten bzw. an nu-klearen Kraftwerken und an installierten Anlagen mit erneuerbarenEnergiequellen beträgt 123.000 MW. Die indische Energieversorgungstartete im Jahre 1957 mit 1.392 MW und hat eine respektable Ent-wicklung hinter sich. Die Regierung hat der Industrie eine jährlicheKapazitätserweiterung um 10.000 MW versprochen. Die Gießerei-branche könnte das starke Wachstum vor allem mit der Installationelektrischer Schmelzöfen bewältigen, jedoch ist das untrennbar miteiner raschen Kapazitätserweiterung der Energieversorgung des Lan-des verbunden.

5.3AluminiumrecyclingDerzeit werden ca. 500.000 Tonnen Aluminiumgussteile in Indien er-zeugt, die überwiegend in die Automobilindustrie geliefert werden.Die Entwicklung neuer PKWs und leichter Nutzfahrzeuge wird auchden Bedarf an Aluminiumgussteilen stark ansteigen lassen. Die indi-schen Leichtmetallgießer produzieren überwiegend auf der Basis von

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Tabelle 2: Gussproduktion in Indien 2001 und 2005

Bild 1: Gussproduktion in Indien 2001 und 2005

Reinaluminium oder primären Aluminiumlegierungen. Hier muss einUmdenken auch in Richtung sekundärer Legierungen erfolgen. DieWiederverwertung von Aluminium führt zu einer Ersparnis von 8 kgBauxit, 4 kg an chemischen Produkten und einer enormen Energie-einsparung. Im Gegensatz zur westlichen Industrie ist die indischeAluminium-Recyclingbranche noch völlig desorganisiert und muss da-her rasch auf einen professionellen und einheitlichen Standard ge-bracht werden. In absehbarer Zukunft werden zudem die Alumini-umhersteller die Gießereiindustrie mit geringeren Mengen versorgen,da sie bei Aufbau eigener Fertig- oder Vorproduktlinien und nachfol-gender direkter Belieferung der Automobilzulieferer - und vor allembei Lieferung dieser Produkte in die Baubranche - eine höhereWert-schöpfung erzielen können.Indien ist ein Mitglied der „Aluminium Task Force“ im asiatisch-pazifi-schen Umwelt- und Klimaschutzbund.Weitere Mitglieder sind Austra-lien, China, Japan, Südkorea und die USA, die gemeinsam 37 % derglobalen Aluminiumproduktion stellen. Die Aluminiumindustrie selbstist einer der weltweit am stärksten wachsenden Industriezweige, vorallem in den Entwicklungsländern. Der Klimaschutzbund hat sich zumZiel gesetzt, das Aluminiumrecycling zu fördern, da im Gegensatz zurprimären Erzeugung nur 5 % der Energie aufgewendet werden müs-sen und zudem die Emissionen deutlich geringer ausfallen.

6.Vergebene Chance bei KupfergussDie USA importieren jährlich Gussteile aus Kupferlegierungen imWert von 1 Milliarde US$. Die vier Hauptlieferanten und exportie-renden Länder sind China, Taiwan, Mexiko und Italien. Indien wird inder Liste der US-Importe nicht einmal aufgelistet. Die indische Pro-

duktionsmenge von Gussteilen aus Kupferlegierungen liegt lediglichbei 25.000Tonnen, dieWeltjahresproduktion dagegen bei 1,14 Millio-nen Tonnen.Vielfach wird die mangelnde Verfügbarkeit von einheimi-schen Kupfererzen für die geringe Produktionsmenge in Indien ver-antwortlich gemacht. Paradoxerweise stieg die indische Rohkupfer-produktion von 25.000 Tonnen im Jahr 1997 auf über 500.000 Ton-nen im Jahr 2005 an, was vor allem auf eine massive Steigerung derImporte von Kupfererzen zurückzuführen ist. Damit hätte aber Indienimmer noch die Gelegenheit für den Aufbau und die Entwicklungvon Kupfergießereien und damit weitere Exportchancen von Guss-produkten in denWesten bzw. in die USA.

Literatur1. National Steel Policy 2005 – Ministry of Steel, Govt. of India.2. 10 Year Mission Plan for Development of the Indian Automotive Industryinto a Global Hub, Ministry of Heavy Industries and Public Enterprises,Govt. of India.

3. Draft report on CII Study on the Capital Goods Industry, Dept of HeavyIndustry.

4. National Strategy for Manufacturing by National Manufacturing competiti-veness Council, New Delhi.

4. 40th Census ofWorld Casting Production 2005 by Modern Casting6. Aluminium Recycling by International Aluminium Institute.

Kontaktadresse:Institute of Indian Foundrymen,Nelson Chambers Gr. Floor, „C” Block, Flat No. 2.115 Nelson Manickam Road,Aminjikarai, Chennai - 600 029,Tamilnadu, India.E-Mail: [email protected] und [email protected], www.indianfoundry.com

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Die chinesische Automobil-Industrie erzielte im Laufe des letztenJahrzehntes bemerkenswerte Fortschritte. Ende 2006 übertraf Chinasein Nachbarland Japan als weltweit zweitgrößter Automobil-Absatz-markt und wurde das drittgrößte Automobil-Hersteller-Land hinterden USA und Japan. Die Produktionsmenge von Autos stieg gegen-über dem Jahr 2005 um 27 % auf 7,28 Millionen Stück an. Im gleichenZeitraum wuchs die verkaufte Menge an Automobilen um 25 %auf 7,22 Millionen. Damit weist die Automobil-Industrie in China diehöchste Zuwachsrate aller Industriesparten auf.In der ersten Hälfte des Jahres 2007 importierte China Automobil-bauteile in der Höhe von 7,47 Milliarden US-Dollar.Von dieser Sum-me entfielen 697 Millionen auf Importe von Motoren sowie 6,77 Mil-liarden US-Dollar auf alle anderen Auto- und Autozubehörteile. DasWachstum von Autoteilen wird weiterhin auf hohem Niveau bleibenbzw. noch weiter ansteigen, das gilt insbesondere für Teile und Bau-gruppen wie z. B. Airbags, Getriebe,Antriebswellen und Stoßdämpfer.Die wichtigsten Importländer für diese Teile sind Japan, die Europäi-sche Union, USA und Korea. China wird weithin als Land mit demhöchsten Marktpotential für Automobilprodukte angesehen. Man er-wartet, dass die Nachfrage bis zum Jahr 2010 in einem Ausmaß von10 bis 15 % ansteigen wird.Das Gebiet um Ostchina, bestehend aus Shanghai und aus den an-grenzenden Provinzen Zhejiang, Jiangsu und Anhui, spielt eine bedeu-tende Rolle in China’s Automobilindustrie. Bereits jetzt existieren Au-tomobilcluster in den Städten Shanghai, Nanjiing,Taizhou, Ruian, Ning-bo, Hefei undWuhu in den Provinzen Jiangsu, Zhejiang und Anhui.Laut derVereinigung chinesischer Automobilhersteller (Chinese Asso-ciation of Automotive Manufacturers, CAAM) gab es Ende 2006 inder chinesischen Automobilbranche mehr als 6.000 Unternehmen.Diese Firmen verteilen sich auf die Bereiche Automobil- und Motor-radproduktion, Motorenherstellung und die Zubehörindustrie.Dies beinhaltet ungefähr 100 OEMs, von denen 40 UnternehmenPersonenkraftwagen herstellen. Im Jahr 2006 wurden in China 3,82Millionen PKWs verkauft. Der Anteil der 10 größten Automobilher-steller am gesamten chinesischen PKW-Verkauf umfasst dabei zweiDrittel des Absatzmarktes (Tabelle 1 bzw. Bild 1). Die vier in Ost-china ansässigen OEMs – Shanghai GM, Shanghai Volkswagen, Cheryund Geely – konnten dabei 30 % des Inlandabsatzes mit einer Stück-zahl von insgesamt 1,18 Millionen erzielen.Das hoheWachstum in China zog die Aufmerksamkeit sowie Investi-tionen fast aller großen Automobilhersteller auf sich. So haben be-reits heute über 500 ausländische Firmen einen Produktionsstandortin China. Die weltweit führenden Automobilfirmen sind in Ostchinavertreten und gut etabliert, so zum Beispiel die AutomobilherstellerFord, General Motors, Volkswagen und die Zulieferer Bosch, Delphi,

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DasWachstum von Bauteilen für dieAutomobil-industrie dominiert den chinesischenAbsatzmarkt*)

Growth of Auto Parts dominate China`s Car Market

Gordon Feller beschäftigt sich seit über25 Jahren mit Forschungsdienstleistung auf ho-hem Niveau. Er zeigt die wichtigsten Trends inder Industrie und im öffentlichen Sektor aufund unterstützt damit Markteinführung undstrategische Marktentwicklung.

Denso, Johnson Controls, Lear, Magna und Visteon. Die kanadischeMagna-Gruppe hat seit ihrem ersten Auftreten in China im Jahr 1996bis heute 17 Fertigungsstätten und 3 Forschungs- und Entwicklungs-zentren gegründet. Darunter fallen der Hauptsitz in Shangai sowie 11Produktionsstandorte in Ostchina in den Städten Shanghai, Suzhou,Kunshan, Changzhou und Changshu.

Linamar eröffnete Betriebsstätten für die Bearbeitung in Wuxi in derProvinz Jiangsu; dieses Projekt stellt eine der größten ausländischenInvestitionen in Wuxi dar. Die erste Fertigungslinie wurde bereits imJänner 2006 in Betrieb genommen. In der zweiten Phase entstandeine Produktionsanlage auf 18.000 m2 und wurde im November2007 eröffnet.

Neue Möglichkeiten und Chancen ergeben sich in China in den fol-genden Branchen:Lieferung von Fahrzeugteilen und BaugruppenWerkzeuge und Formen für die Herstellung von AutomobilteilenSchulungen,Weiterbildung und Seminare für die Automobilzuliefe-rer und -produzentenTechnologien zur Senkung des KraftstoffverbrauchsBrennstoffzellentechnologie

*) Deutsche Übersetzung des englischen Originalbeitrages „Growth of AutoParts dominate China’s Car Market“ aus Asia Pacific METALS CastingTechnologies, Vol. 54, No.2 June 2008, p. 18/20, RALA Information Ser-vices, Balmain,Australia.Abdruck mit Zustimmung von METALS C.T.Deutsche Bearbeitung: Ulrike Leech, Leoben.

Tabelle 1: Die Top 10 Automobilproduzenten in China und deren Verkaufs-zahlen

(Quelle: Statistics of China Association of Automotive Manufacturers, Jänner 2007)

Bild 1: Grafik zuTabelle 1

Um die Forderungen der Welthandelsorganisation WTO zu erfüllen,wurden die chinesischen Einfuhrzölle bei Automobilteilen auf 10 %bzw. auf 25 % beim Import von Neuwagen gesenkt.Trotz dieser Zu-geständnisse wurden von der chinesischen Regierung drei neue Maß-nahmenpakete in Kraft gesetzt, die den Import von Autoteilen er-schweren sollen. Der enorme Wettbewerb innerhalb der chinesi-schen Automobilindustrie sowie die politischen Maßnahmen, die ei-gene Automobilproduktion und -technologie zu fördern und zu ent-wickeln führen dazu, dass ein enormer Kostendruck auf den amMarkt befindlichen Unternehmen lastet. Die Erhöhung des inländi-schenWertschöpfungsanteils und die Konzentration der Investitionenauf wenige Standorte stellen dabei Lösungsmöglichkeiten dar, demenormen Kostendruck zu begegnen.Als Resultat der ausländischen Investitionspolitik steigt die Qualitätder in China hergestellten Teile und führt dazu, dass diese immermehr in die globaleVersorgungskette eingebunden werden.Folgende Faktoren müssen vor einem Einstieg und einer Investition ineine chinesische Produktionsstätte berücksichtigt werden:Die Produkte müssen mit einem höheren Kosten-Nutzen-Verhält-nis an den chinesischen Markt angepasst werden.Die Markenpolitik muss auf die lokalen Gegebenheiten abge-stimmt werden, jedoch sollten die Produkte bereits einen gutenNamen und Ruf am nordamerikanischen Markt besitzen.Es sollten Erfahrungen im schnellen Aufbau eines Vertriebsnetzesvorliegen.Es sollten Kenntnisse über das chinesische Patent- und Marken-recht vorhanden sein.

Im Vergleich zu ausländischen Firmen sind die F&E-Möglichkeiten derchinesischen Autoteilehersteller beschränkt. Die Ursachen liegen zumeinen in der mangelnden Bereitschaft, in die Ausstattung der For-schungslabors zu investieren, zum anderen in der Struktur der chine-sischen Unternehmen. Aus diesem Grund unterstützt die chinesischeRegierung die Investitionen von ausländischen Firmen in die For-schung und Entwicklung der eigenen Automobilindustrie.Zweifellos existieren in dieser Branche auch weitere Herausforde-rungen mit großem Potential, wie zum Beispiel dieWeiterentwicklung

der Brennstoffzellen. Um weiterhin ein stetiges Wachstum der Auto-mobilindustrie trotz steigender Treibstoffpreise und der Umweltpro-blematik aufrecht zu erhalten, unterstützt die chinesische Regierunginsbesondere die Forschung rund um das Thema der alternativenKraftstoffe. Die Führung in Bezug auf die Brennstoffzellenforschunghaben dabei die Shanghaier Universitäten Tongji und Jiaotong sowiedie lokalen Automobilproduzenten und Firmen (Shanghai Automoti-ve Industry Corporation, Shenli High Tech Co) übernommen. DieStadt Shanghai stellt dazu ein Projekt vor, mit dem auf der Weltaus-stellung im Jahr 2010 über 1.000 Fahrzeuge mit Brennstoffzellen be-trieben werden sollen. Bei erfolgreicher Abwicklung könnte diesesGroßprojekt der Start für die große Kommerzialisierung dieser An-triebstechnologie in China sein.Der Ersatzteilmarkt wurde mittlerweile auch zu einem der am stärks-ten wachsenden Märkte in China. Die neuen Käufer von PKWs ver-langen nach sehr viel besserer Wartung der Fahrzeuge sowie Ersatz-teilverfügbarkeit, was zukünftig eine herausragende Chance für diesenMarkt bedeuten wird. Ende 2006 überstieg die Anzahl der in Chinazugelassenen Fahrzeuge die 40-Millionen-Grenze, wobei der Anteildes Ersatzteilmarktes am Gesamtumsatz der Automobilindustrie erstbei 12 % lag.

Weitere Informationen zur chinesischen Automobilindustrie findetder interessierte Leser unter:China Association Automobile Manufacturers www.caam.org.cnChina Automotive Review www.chinaautoreview.comAuto Intelligence (China Oriental Auto Publishing House)www.oauto.comAutomotive Resources Asia www.auto-resources-asia.comChina Business Update www.cbuauto.comChina Auto Parts Sources www.auto1688.comShanghai Auto News www.shautonews.com

Kontaktmöglichkeit:[email protected]

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Das wirtschaftliche Umfeld konnte nicht besser sein. Die Stimmungin der Gießereibranche ist ausgezeichnet. Vor diesem Hintergrundfand in der Kaiserstadt Aachen die Große GießereitechnischeTagung2008 vom 16. bis 18.April statt. Zum grenzüberschreitenden Gedan-ken- und Informationsaustausch hatten derVerein Deutscher Giesse-reifachleute (VDG), der Deutsche Gießereiverband (DGV), der Ge-samtverband Deutscher Metallgießereien (DGM), derVerband Deut-

scher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) e.V. – Gießerei-maschinen, die Algemene Vereniging van Nederlandse Giete-rijen (AVNeG) und The Collective Center for the BelgianTechnological Industry (sirris) eingeladen.Rund 700 Teilnehmer waren nach Aachen ins DreiländereckDeutschland-Holland-Belgien gereist, um sich über die neues-ten Trends in der Gießereibranche zu informieren. Etwa85 % der 46 Fachvorträge befassten sich im klassischen Sinnemit Technikthemen. Besonders hervorzuheben ist in diesemJahr das breit gefächerte Themenangebot, das der VDG fürdie Große Gießereitechnische Tagung in enger Absprache mitden anderen Verbänden und Organisationen vorbereitethatte.Das Vortragsprogramm wurde von rund 40 Firmenpräsenta-tionen diverser Gießereien, Zulieferer, Verbände und Institu-tionen abgerundet. Großen Zuspruch fanden auch die 12 an-gebotenen Betriebs- bzw. Institutsbesichtigungen, die bereitsam 16. April stattfanden.

VORTRAGSREIHE 1: EISEN- UND STAHLGUSS

Energiesparendes, sicheres und zuverlässigesSchmelzen im modernen Mittelfrequenz-InduktionstiegelofenDr.-Ing. DietmarTrauzeddel, Dr.-Ing.Wilfried Schmitz, Otto JunkerGmbH, Simmerath

Die generelle Aufgabenstellung für moderne Schmelzanlagen besteht imWesentlichen darin, mit möglichst geringem Aufwand und niedriger Um-weltbelastung aus preiswerten Einsatzstoffen höchste Legierungsqualitätzuverlässig und zeitgerecht an der Gießlinie bereitzustellen.Betrachtet man den Gesamtenergiebedarf einer Gießerei, so stellt manfest, dass rund zwei Drittel des Energieaufwandes auf den Schmelzbe-trieb entfallen. Gerade hier besteht jedoch ein großes Einsparpotential,wie im Rahmen desVortrages gezeigt wurde. Die Entwicklung der Preisefür elektrische Energie verstärkt zudem die Notwendigkeit, sich mit die-semThema ausgiebig auseinanderzusetzen.Die zuverlässige und zeitgerechte Bereitstellung der Schmelze ist wichtigfür die gesamte Fertigungskette, wenn man bedenkt, dass mehr als 10 %der Ausfälle an Formanlagen auf das Fehlen von gießfertigem Metall zu-

rückzuführen sind. Daraus folgt die Zielstellung, die Zuverlässigkeit undSicherheit der Schmelzanlage weiter zu erhöhen und die Kopplung vonGieß- und Schmelzprozess zu verbessern.Die Weiterentwicklung der modernen digital gesteuerten Umrichter-technik, der Einsatz intelligenter anwendungsorientierter Schaltungstech-niken und eine ausgereifte Prozessleittechnik haben sowohl die Leis-tungsgrenzen als auch die technologischen Einsatzgebiete der Induktions-schmelztechnik ständig erweitert sowie die Effizienz, Zuverlässigkeit undBetriebssicherheit deutlich erhöht.

Energiesparen in der PfannenwirtschaftDipl.-IngWolfgangTroschel, Foseco GmbH, Borken

Angesichts der weiter steigenden Energiepreise müssen sich die Gieße-reien damit beschäftigen, ihren Energieverbrauch zu reduzieren. Ein An-satzpunkt dazu sind die isolierenden Auskleidungen von Foseco fürTransport- und Gießpfannen. Diese Auskleidungen der ProduktgruppeKaltek sind als so genannte Kaltstartsysteme ausgelegt, sie müssen vordem Füllen der Pfanne mit Schmelze nicht vorgewärmt werden.Während der Lebensdauer einer Zustellung werden dadurch beträchtli-che Energiekosten eingespart, die den Wert der Zustellung meistens

Große GießereitechnischeTagung 2008 inAachen

Nachbericht

Zur Großen GießereitechnischenTagung 2008 trafen sich über 700 Gießereifachleuteim Eurogress Aachen.

Kurzfassungen derVorträge


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Die praktische Umsetzung der Saveprotect-Technologie am Halsbereichvon Rinneninduktionsöfen und an der Düse des Stopfenstangenver-schlusses einer Kontaktgießpfanne wurde diskutiert.Die Gießdüse der Kontaktgießpfanne besteht aus 83 % Al2O3 und 10 %SiC. Das elektrische Feld liegt zwischen der über der Erde kontaktiertenEisenschmelze und einer Ringelektrode, die auf der Außenseite der Gieß-düse angebracht ist. Im Fall der Anwendung am Halsbereich eines Rin-nenofens wird ebenfalls ein elektrisches Potential zwischen der Schmelzeund einer Gitternetzelektrode angelegt. Diese Elektrode ist auf der kaltliegenden Isolierschicht (Leichtschamotte) installiert und mit einer LageSpritzbeton (80 % Al2O3) und einer Lage Gießbeton (Arbeitsfutter, 93 %Al2O3) Richtung Schmelze abgedeckt.Mit der Saveprotect-Technologie wurde eine elektrotechnisch wirkendeAntibenetzungstechnologie erfolgreich entwickelt. Die gesammelten Er-fahrungen sind vielversprechend, die Technologie stößt auf großes Inte-resse bei den Ofenbetreibern und den Feuerfestlieferanten.

Entstehungsgeschichte neuer Stahlguss-Werkstoffefür ultrasuperkritische thermische Kraftwerke –von der Idee über die Forschung zu Pilotkompo-nenten und zur kommerziellen Produktion vonGroßkomponenten aus StahlgussDipl.-Ing. Reinhold Hanus, voestalpine Gießerei Linz GmbH,Linz/Österreich

Stahlgussteile aus kriechbeständigen Stählen spielen eine Schlüsselrolle infossil befeuerten Kraftwerken und als hoch beanspruchte Komponentenim Hoch- und Mitteldruckteil der Turbinen. Innen-, Außen- und Ventilge-häuse, Einlassstutzen und Krümmer sind Beispiele dafür.Eine Stahlgießerei kann alleine nicht die Entwicklungsarbeit in solchen Di-mensionen betreiben, alle Hersteller von Kraftwerkskomponenten erar-beiten gemeinsam die optimalen Zusammensetzungen und Testschmel-zen, führen Zeitstanduntersuchungen und Untersuchungen der Mikro-struktur durch und entwickeln Pilotkomponenten.Der Vortrag zeigte die Rolle einer Stahlgießerei im europäischen Cost-Programm, in dessen Rahmen die neuen Werkstoffe entwickelt werden,weiterhin wurde dargestellt, wie diese neuen 9 bis 12 % Cr-Stahlguss-typen von der Entwicklung in die kommerzielle Produktion schwererGussteile übergeleitet werden.

Alternative Einsatzstoffe für den KupolofenDr.-Ing. GotthardWolf, Dr.-Ing. Herbert Löblich, B.E.-Ing.TimoWysocki,IfG, Düsseldorf

Vor dem Hintergrund steigender Preise für Stahlschrott, Roheisen undGießereikoks, der zunehmenden Verknappung auf dem Weltmarkt undstark veränderter Qualität des herkömmlichen Einsatzmaterials müssenalternative Wege gesucht werden, um die Schmelze im Kupolofen kos-tengünstig erzeugen zu können.

DI Reinhold Hanus, voestalpine Gießerei Linz, berichtete in seinem Vortragüber neue Stahlgusswerkstoffe, die beim Neubau thermischer Kraftwerkeeingesetzt werden und zu einer Reduzierung der CO2-Emissionen beitragen.

weit übersteigen. Durch die isolierenden Eigenschaften der verschiede-nen Kaltek-Produkte können gleichmäßigere Gießtemperaturen erzieltwerden, in manchen Fällen konnte sogar die Abstichtemperatur verrin-gert werden. Solche Zusatzeffekte tragen zu einer weiteren Energieein-sparung bei, selbst vermiedener Ausschuss spart Energie.Alle Kaltek-Varianten sind trockene Systeme, deswegen ist nach dem Ein-bringen in die Pfannen keinerlei Trocknungszeit mit Brennern erforder-lich. Das Einbauen ist sehr leicht, sauber, schnell und einfach und findetdadurch bei den Mitarbeitern eine große Akzeptanz. Außerdem ist dasAusbrechen am Ende der Lebensdauer erheblich einfacher als bei kon-ventionellem Futter, was die Belastung der Mitarbeiter durch Lärm undStaub stark verringert. Die benötigte Arbeitszeit für Ausbrechen undNeuzustellen ist deutlich kürzer, was eine weitere Kostenreduzierung er-gibt.Anhand von Anwendungsbeispielen wurden die Vorteile dieser Pfannen-auskleidungssysteme und deren Einsparpotentiale aufgezeigt. Die Kosten-vorteile müssen für jede Gießerei und jeden Anwendungsfall gezielt er-mittelt und gerechnet werden. Das lässt sich schon mit einem einfachenExcel-Arbeitsblatt machen.Kaltek ISO 18 S ist ein rieselfähiges Pulver. Es wird zwischen Pfannenkör-per (evtl. mit Dauerfutter) und Schablone eingefüllt. Durch kurzes An-wärmen mit einem Brenner wird die Aushärtereaktion gestartet, danachist die Pfanne sofort einsatzbereit. Dieses Produkt ist für Pfannen bis ca.3 t Schmelze geeignet.Kaltek Shanks sind vorgefertigte Einsätze in verschiedenen Größen undFormen mit einem Fassungsvermögen von bis zu 1000 kg Flüssigeisen.Sie werden trocken in die Pfanne eingesetzt und mit rieselfähigem Sandhinterfüllt. Die Pfanne kann sofort verwendet werden.Kaltek Boards gibt es für Stopfenpfannen bis zu etwa 20 t Fassungsver-mögen. Dieses Plattensystem wird außerhalb der Pfanne vormontiert,eingesetzt und mit rieselfähigem Sand hinterfüllt. Die Pfanne kann ohnejegliches Vorwärmen sofort verwendet werden, nach dem Gießen wirdsie einfach umgedreht und das Futter fällt heraus. Direkt danach kann dienächste Zustellung erfolgen.

Saveprotect – eine neueTechnologie zurVermeidung von Schlackeansätzen an feuer-festen Bauteilen in metallurgischenAnlagenDr.Manfred Hopf, Saveway GmbH & Co. KG, Langewiesen

In vielen Fällen setzt nicht das Auswaschen, also ein Materialabtrag desFeuerfestmaterials der Standzeit ein Ende, sondern die metallurgischenAggregate werden auf Grund von Schlackeansätzen am Feuerfestmaterialunbrauchbar. Beispiele hierfür sind Rinneninduktionsöfen, unabhängig vonihrer Nutzung zum Warmhalten oder Vergießen. Der Halsbereich (Ein-mündung der Rinne in den Oberofen) sowie der Ein- und Ausguss, aberauch die Seitenwände des Oberofens sind hier betroffen. Weitere Bei-spiele für die Begrenzung der Lebensdauer von feuerfesten Bauteilendurch Schlackeansätze sind Tauchausgüsse (Gießdüsen, Stopfenstangen-systeme) der Gießpfannen. Bisher standen als Reinigungsmethoden nurmechanische, thermische (Sauerstofflanzen) oder chemische (Zugabevon Flussmitteln) Verfahren zur Verfügung. Diese Methoden bergen dasRisiko der Beschädigung der feuerfesten Zustellung, bedingen meist dieUnterbrechung des Betriebsablaufes und sind in ihrer Anwendbarkeit aufbestimmte Bereiche beschränkt. Basierend auf der beschriebenen Proble-matik wurde ein Verfahren entwickelt, welches auf der Grundlage elek-trotechnischer Wirkprinzipien die Ansatzbildung auf feuerfesten Oberflä-chen minimiert oder vermeidet. Unter dem Begriff „Elektrowetting“ (Be-einflussung der Benetzbarkeit durch Elektrizität) sind elektrophysikalischeund elektrochemische Verfahren bekannt. Das elektrochemische Verfah-ren setzt über die Nernstsche Gleichung das Sauerstoffpotential der feu-erfesten Oberfläche so weit herab, dass sich dort zielgerichtet bestimmteOxide nicht bilden können bzw. sich diese auflösen. Die Kenntnis, ob essich beim Feuerfestmaterial um Kationen- oder Anionenleiter handelt, istdabei essenziell.Elektrophysikalische Methoden zielen darauf ab, eine „elektrische Dop-pelschicht“ (Plattenkondensator-Ladungstrennung) an der PhasengrenzeFlüssigkeit/Festkörper zu erzeugen. Sowohl die Lippmannsche Gleichungals auch die Young-Gleichung beschreiben den Einfluss eines elektrischenGleichfeldes auf die Grenzflächenspannung bzw. den Benetzungswinkel.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurden verschiedene alternativeEinsatzstoffe als Ersatz für konventionelle metallische Einsatzstoffe und alsSubstitut für Gießereikoks in zwei Gießereien mit Kaltwindkupolöfen un-tersucht. Besonderes Augenmerk wurde auf die Konditionierung der aus-schließlich stückigen alternativen Einsatzstoffe und auf die Entwicklungvon Mischbriketts aus kohlenstoffhaltigen Stäuben und Reststoffen unterVerwendung geeigneter und hochtemperaturbeständiger Binder gelegt.Darüber hinaus wurden Aussagen zu geeigneten Prüfverfahren und ent-sprechende Referenzwerte für Kupolofen-Einsatzstoffe erarbeitet. Wäh-rend der Schmelzversuche wurden die Auswirkungen auf die Prozesspa-rameter Temperatur, Winddruck, Staub- und Geruchsemissionen, Schla-ckenmenge und -zusammensetzung, auf die Schmelzequalität (chemischeZusammensetzung, Gehalte an Spurenelementen, Keimzustand) und aufdie mechanischen Eigenschaften beim Schmelzen von Gusseisen mit La-mellengraphit undTemperguss untersucht.Späne aus der mechanischen Bearbeitung von Gussteilen bieten sich alsideale Eisenersatzstoffe an. Diese Späne müssen allerdings vor dem Ein-satz im Kupolofen brikettiert werden und eine möglichst konstante che-mische Zusammensetzung aufweisen. Während der Versuche konntenSpänebriketts mit Kaltdruckfestigkeiten von mindestens 20 MPa in Antei-len von bis zu 60 % an der Gattierung eingesetzt werden, ohne dass dieBriketts im Ofenschacht frühzeitig zerfallen. Der Ofendruck blieb bei ver-gleichbarer Windmenge unverändert und stieg entgegen den Erwartun-gen nicht an. Die Stahl und Roheisenanteile in der Gattierung konntenkomplett ersetzt werden.Für die im Rahmen des Projektes entwickelten selbstreduzierenden Bri-ketts aus Koksgrus und Eisenoxid als Roheisen- oder Stahlschrottersatzund Mischbriketts aus Koksgrus und Bearbeitungsspänen wurden ver-schiedene Bindersysteme getestet. Feuerfeste Binder auf Phosphatbasishaben gegenüber Zement den Vorteil, dass die Schlackenzusammenset-zung und die Schlackenmenge nicht verändert werden und nur sehr ge-ringe Binderzugaben notwendig sind. Die Briketts können somit mehrEinsatzmaterial enthalten. In Schmelz- und Reduktionsversuchen konntedie Eignung dieser Briketts nachgewiesen werden. Mischbriketts ausKoksgrus und Bearbeitungsspänen haben den Vorteil, dass die Brikettsmit dem üblichen Magnetkran in den Gattierungskübel gefördert werdenkönnen, so dass Investitionen für einen zusätzlichen Bunker mit entspre-chender Fördereinrichtung entfallen.Die in den Betriebsversuchen eingesetzten Eisenersatzstoffe (Briketts ausBearbeitungsspänen, Schleifschlamm-Briketts, Mischschrott mit Mikrole-gierungselementen, Shredderschrott, verzinkter Stahlschrott) und Ersatz-brennstoffe (chinesischer Gießereikoks, Hochofenkoks 40 bis 80 mm,selbstreduzierende Briketts und Mischbriketts) können auch in größerenMengen ohne schmelztechnische und metallurgische Nachteile in Bezugauf Spurenelementpegel, Keimzustand der Schmelze oder mechanischeEigenschaften eingesetzt werden. Vermehrter Ausschuss konnte in denbeiden Gießereien in demVersuchszeitraum nicht festgestellt werden.

Gusseisen – derWerkstoff für Zylinderkurbel-gehäuse neuester MotorengenerationenDr. Frank Grunow, Dr. Rolf Weber, Eisenwerk Brühl GmbH, Brühl

Weltweit wächst der Markt für PKW und damit auch für Zylinderkurbel-gehäuse. Während die Märkte in den meisten Industrieländern stagnie-ren, konzentriert sich dasWachstum vermehrt auf die Schwellenländer.Die Anforderungen an Motoren und damit an Zylinderkurbelgehäusesind in den verschiedenen Märkten in ihrer Gewichtung unterschiedlich.Trotz dieses Unterschieds wird mit der Entwicklung von weltweit einheit-lichen Konzepten versucht, Standardlösungen global umzusetzen, die dergesamten Anforderungspalette gerecht werden. Das geschieht mit derEntwicklung hubraumreduzierter, direkteinspritzender, aufgeladener, effi-zienter Motoren mit dem Schwerpunkt der Entwicklungsaktivitäten inEuropa. Ziel der Entwicklungen ist die Erarbeitung von Standardlösungenund von an den Marktbedingungen angepasstenVarianten. Zulieferer undOEM werden aufgrund vonWechselkursschwankungen,Transportkostenund Einfuhrzöllen gezwungen, die Fertigung lokal in den Konsumenten-ländern zu planen und umzusetzen. Eine Vermarktung zukünftiger Kon-zepte in den Schwellenländern ist nur möglich, wenn die Herstellkostender Kaufpreiskraftentwicklung der Konsumenten angepasst sind.Zylinderkurbelgehäuse aus Gusseisen müssen im Spannungsfeld zwischentechnischem Anforderungen, Ökologie und Ökonomie imWettstreit der

Werkstoffe bestehen. Die Anforderungen werden von den Kunden undMotorenkonstrukteuren vorgegeben, die vornehmlich von gesetzlichenVorschriften zur Verbrauchs- und Emissionsreduzierung getrieben wer-den. Der generelle Trend der Hubraumreduzierung (downsizing, packa-ging), verbunden mit einer Aufladung des Motors und der weiteren Opti-mierung des motorischen Verbrennungsprozesses, wird durch Leichtbau-konzepte zur Gewichtsreduzierung unterstützt. Die genannten Anforde-rungen können alle mit demWerkstoff Gusseisen optimal erfüllt werden.Steigende Belastungen werden mit der vorhandenen Werkstoffpaletteder Gusseisensorten, die sich von Gusseisen mit Lamellengraphit bis zuhin zu Gusseisen mit Vermiculargraphit erstreckt, abgedeckt. IntelligenteLeichbaukonzepte sind ebenfalls in Gusseisen möglich, wenn die vorhan-denen Werkstoffeigenschaften reproduzierbar hergestellt und durchKenntnis der dynamischen Festigkeiten und Festigkeitshypothesen vollausgeschöpft werden. Hierzu bedarf es der engen Zusammenarbeit zwi-schen der Gießerei und den Berechnungsabteilungen der Kunden, dennnur so können die vorhandenen Werkstoffpotentiale des WerkstoffsGusseisen vollständig in einem interaktiven Prozess genutzt werden.Maßnahmen zur Prozesskontrolle im Herstellprozess ermöglichen die re-produzierbare, fehlerfreie Herstellung von Bauteilen und sind die Basis fürdie Reduzierung der Sicherheitsfaktoren bei den Konstrukteuren.Bei den ökologischen Erfordernissen sind einerseits die verwendeten Ein-satzstoffe und Prozesse, bei der nachhaltigen Herstellung andererseitsauch der Energieverbrauch durch das Bauteil im späteren Einsatz zu be-rücksichtigen. Gusseisen zeichnet sich gegenüber seinen Wettbewerberninsbesondere durch eine energetisch günstige Herstellung aus und diesim Besonderen, wenn das Eisen über den Kupolofenprozess gewonnenwird. Der benötigte Energieeinsatz für die Herstellung von Gusseisen istgeringer als bei Aluminium, auch wenn das Rohteil aus Sekundäralumini-um hergestellt wird.In welchem Zeitraum der anfängliche Energievorteil eines Zylinderkur-belgehäuses aus Gusseisen von einem Aluminiumzylinderkurbelgehäuseaufgrund dessen Gewichtsvorteils aufgeholt wird, hängt vom daraus re-sultierenden Gesamtfahrzeuggewicht ab und ist aufgrund mangelndervorliegenderVergleichsdaten nicht abschließend zu beantworten.Der Verbrennungsmotor wird auch in den kommenden 15 Jahren dasdominierende Antriebsaggregat für unsere Mobilität sein. Aus Kostenge-sichtspunkten sind Zylinderkurbelgehäuse aus Gusseisen Aluminiumlö-sungen vorzuziehen. Zukünftige CO2-Grenzwerte können durch eineKombination hubraumreduzierter, aufgeladener Motoren in Gusseisen-leichtbauweise mit unterschiedlichen hybriden Ergänzungen realisiertwerden.

Schweißverbindungen von Fahrzeugkomponentenaus Gusseisen mit KugelgraphitDr.-Ing.Thomas Löhken, Dipl.-Ing.Wilhelm Hauke, Georg Fischer Auto-motive AG, Schaffhausen/Schweiz; Dipl.-Ing. Karl Seidinger, GeorgFischer Automobilguss GmbH, Singen; Dipl.-Ing. Christian Goldsteinund Dipl.-Ing. Manfred Menzinger, Kuka Schweissanlagen GmbH,Augsburg; Dipl.-Ing.Thomas Reiter,MAN Nutzfahrzeuge AG,München

Das Aufschmelzen des Gussmaterials bei klassischen Schweißverfahrenzieht zwangsläufig das rasche Erstarren hoch kohlenstoffhaltiger Schmel-zen nach sich. Mit steigender Abkühlungsgeschwindigkeit neigen diesedazu, ledeburitisch zu erstarren, und im Austenit gelöster Kohlenstoff för-dert das Umklappen zu Martensit. Diese spröden Phasen sind denkbarungünstig für dauerschwingbelastete Bauteile, wie sie im Fahrwerksbe-reich fast ausschließlich vorliegen.In der Serienfertigung von Fahrzeugkomponenten aus Gusseisen kom-men deshalb im Wesentlichen zwei Pressschweißverfahren zur Anwen-dung: Das Reibschweißen sowie das Schweißen mit magnetisch beweg-tem Lichtbogen. Durch den Pressvorgang wird die ledeburitische Erstar-rung vorhandener Schmelzen in einen nicht belasteten Wulst außerhalbder eigentlichen Schweißnaht verlagert, wodurch schwächende Einflüsseauf die Dauerfestigkeit eliminiert werden.Der Vortrag ging zunächst auf die prozesstechnischen Gemeinsamkeitenund Unterschiede sowie die sich daraus ergebenden EinsatzpotentialebeiderVerfahren ein.Es wurden die grundlegenden Bedingungen für belastbare Schweißverbin-dungen von Gussteilen, Möglichkeiten der Gefügebeeinflussung und Re-

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produzierbarkeit des Prozesses dargestellt. Korrekt ausgeführte Schwei-ßungen versagen weder in statischen noch dynamischen Tests vor demBauteil. Im Zugversuch reißt stets der schwächere Schweißpartner. Exem-plarisch wurde abschließend die Analyse von Fehlereinflüssen und Bruchauslösenden Faktoren diskutiert.

Entwicklung einer serienreifenTechnologie für dasGießen und Bearbeiten der Rotorhohlwelle einer5-MW-WindkraftanlageDipl.-Ing.Timo Noack,Walzengießerei Coswig GmbH, Coswig

Im Jahre 2003 bekam dieWalzengießerei Coswig GmbH den Auftrag zurgießtechnischen Entwicklung und Herstellung eines Prototyps für eine5-MW-Offshore-Windkraftanlage.Aufgrund von Erfahrungen und der Brisanz dieses Projektes war sicher,dass die Erarbeitung der Gießtechnologie auf konventionellem Wege,d. h. empirischeVorgehensweise wirtschaftlich und kundenorientiert nichtzu vertreten ist.Aus diesem Grund war es zwingend notwendig, die Gießsimulation undErstarrungssimulation konsequent bei der Technologieentwicklung miteinzubeziehen.Durch eine enge Zusammenarbeit zwischen dem Projektteam der Wal-zengießerei Coswig GmbH und dem Konstruktionsteam der RePowerSystems AG konnte diese Rotorhohlwelle sowohl vom gießereitechni-schen als auch vom konstruktiven Standpunkt optimiert und dem Kraft-linienfluss ideal angepasst werden.Auf diesem Wege wurden von Seiten der Walzengießerei ca. 20 Gieß-simulationen und Erstarrungssimulationen mit immer wieder veränder-ten Geometrien des Gussstückes, Veränderungen am Gießsystem oderden Gießbedingungen durchgeführt, bis wir durch die Simulation von ei-nem fehlerfreien Erstabguss ausgehen konnten.Die Rotorwelle aus EN GJS-400-18U-LT mit einem Gießgewicht von35,5 t und einem Fertiggewicht von 26,4 t wurde gegen Kokille gegos-sen. Dadurch ist es möglich, diese Rotorhohlwelle ausreichend schnellund homogen abzukühlen, so dass die für diesen Werkstoff gefordertenGefüge und mechanischen Kennwerte erreicht werden.Das bedeutet, die Abkühlgeschwindigkeit muss in einem Bereich liegen,wo der Graphit sphärolitisch ausgebildet wird und das Grundgefüge fer-ritisch bleibt. Die Wanddicke der Kokillen wurde der entsprechendenGusskontur angepasst, so dass es zu einer gerichteten Erstarrung von un-ten nach oben kam.Die mechanische Bearbeitung stellt ebenfalls höchste Ansprüche an dieFertigung. Lagersitztoleranzen im IT-5-Bereich und Konturen komplizier-ter mathematischer Funktionen verlangen der Maschine und dem Ar-beitsvorbereiter alles ab.Die exakte Beherrschung des Temperaturregimes als auch die richtigenSchneidstoffe, Schnittwerte und Plattengeometrie zur Erreichung derOberflächengüte sind die Herausforderungen der Bearbeitung dieser Ro-torhohlwelle.Im Ergebnis dieser gründlichenVorbereitung und des Einsatzes der Guss-simulation konnte beim ersten Abguss dieser Rotorwelle ein fehlerfreiesGussstück hergestellt werden, ebenso wie bei allen weiteren zehn Abgüs-se diesesTeiles.Um dies überhaupt erfolgreich zu realisieren, braucht man ein kompeten-tes, engagiertes und leidenschaftlichesTeam.

Graphitkeimbildung in GJL-SchmelzenDipl.-Ing.Andreia Sommerfeld, Prof. Dr.-Ing. BabetteTonn,TU Clausthal,Institut für Metallurgie, Clausthal-Zellerfeld

Die Dichte der eutektischen Körner und die Ausbildung der Graphitla-mellen beeinflussen maßgeblich die mechanischen Eigenschaften von GJL.Dabei ist die Keimbildung, d. h. die Ausscheidung des Kohlenstoffs aus derSchmelze zwingend auf das Vorhandensein von keimbildungsförderndenFremdsubstraten in ausreichender Zahl angewiesen. Für einen besserenKeimhaushalt ist in den Gießereien übliche Verfahrenspraxis, Impfmitteleinzusetzen. Die Zugabemenge eines als geeignet getesteten Impfmittelswird über die gesamte Produktion unterschiedlicher Gussteile konstant

gehalten. Auf Veränderungen des metallurgischen Ausgangszustands derSchmelze wird durch Veränderungen der Impfmittelmenge oder -zusam-mensetzung nicht reagiert. Um eine hohe Qualität des Gusseisens unddie Prozesssicherheit während der Produktion zu gewährleisten, sindkonstante Keimbildungsbedingungen und Graphitverteilung in derSchmelze erforderlich. Dafür sind genaue Kenntnisse der Grundlagen derKeimbildung wie Zusammensetzung und Morphologie der Fremdsubstra-te notwendig.Für die Untersuchung der Graphitkeimbildung in GJL-Schmelzen wurdenaus verschieden geimpften Schmelzen Probekörper der Qualität EN-GJL-200 hergestellt. Die Proben wurden in unterschiedlichen Erstar-rungszuständen abgeschreckt bzw. nicht abgeschreckt, um somit Aussa-gen über den Verlauf der Keimbildung und des Kornwachstums zu erhal-ten. Die Untersuchungen zur Graphitkeimbildung erfolgten sowohl mi-kroskopisch als auch durch thermodynamische Berechnungen. Für eineAnalyse der Keimbildungszentren erwiesen sich die Rasterelektronenmi-kroskopie mit EDX/WDX sowie das kontrollierte Abtragen von Ober-flächenschichten mittels FIB mit REMEDX-EBSD-Analyse als die derzeiteffektivsten Methoden. Für die thermodynamischen Untersuchungenwurden Thermo-Calc-Rechnungen (thermodynamisches Gleichgewicht)und Gefügesimulationen mit Micress (Berücksichtigung von Diffusions-vorgängen) durchgeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass MnS-Partikel alskeimbildungsfördernde Fremdsubstrate für die Graphitbildung dienenkönnen.Das Ergebnis der experimentellen und der thermodynamischen Unter-suchungen ist, dass die Graphitkeimbildung in GJL-Schmelzen an MnS-Partikeln stattfindet.In weiteren Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass dasVerhält-nis Mn/S sowie die Gehalte von Mn und S eine wesentliche Rolle für denKeimhaushalt spielen.

Bedarfsgerechtes Impfen von GraugussschmelzenDipl.-Min. Stephan Giebing, Dr.-Ing. Herbert Löblich, IfG – Institut fürGießereitechnik gGmbH, Düsseldorf

Im Rahmen vonTechnikumsversuchen wurden unterschiedliche metallur-gische Zustände durch variierende Anteile der Einsatzstoffe eingestellt.Der Sättigungsgrad des gießfertigen Eisens lag im Bereich von 0,84 bis1,01. Gegossen wurden Gießtrauben, die Quader mit unterschiedlichemModul (0,4 bis 1,0 cm) besitzen. Darüber hinaus wurde jeweils ein Pro-bestab mit einem Rohgussdurchmesser von 30 mm gegossen.Regressionsrechnungen zeigten, dass die Zugfestigkeit unter den gewähl-ten Versuchsbedingungen durch abnehmende C-Gehalte, aber auchdurch eine Zunahme der unteren eutektischenTemperatur ansteigt.Darüber hinaus konnte die modulabhängige Zunahme des Anteils derGraphitanordnung A bzw. die Abnahme des Anteils D-Graphit mit stei-gender unterer eutektischen Temperatur des gießfertigen Eisens nachge-wiesen werden.Bedingt durch die gewählten Versuchsbedingungen, ergab sich kein statis-tisch belastbarer Zusammenhang bezüglich der Anteile von B-, C undE-Graphit.

Zahlreiche Zulieferer der Gießereiindustrie präsentierten ihre neuestentechnologischen Entwicklungen in einer Ausstellung im Foyer.

Auf Basis der Ergebnisse der Technikumsversuche wurde eine Methodezur bedarfsgerechten Impfung von Gusseisenschmelzen formuliert. DieseMethode nutzt die von der zugesetzten Impfmittelmenge abhängige, pa-rabolische Zunahme der unteren eutektischenTemperatur. Aufgrund die-ser Abhängigkeit kann die dem Bedarf der Schmelze entsprechendeImpfmittelmenge ermittelt werden. Diese Methode wurde im Rahmenvon Betriebsversuchen bestätigt.Damit können Streuungen der Graphitausbildung und der mechanischenEigenschaften, die durch Änderungen des metallurgischen Zustandesdurch variierende Gattierungszusammensetzungen und Einsatzmateria-lien hervorgerufen werden, reduziert werden.

VORTRAGSREIHE 2: NE-METALLGUSS

Vakuumtechnik im DruckgussDr.-Ing. Stephan Beer, KS Aluminium-Technologie AG, Neckarsulm

Die zunehmenden Anforderungen der Automobilindustrie an druckge-gossene Komponenten erfordern von Seiten der Druckgießereien dieErgreifung sämtlicher Maßnahmen, die zu einer Steigerung der Qualitätder Komponenten beitragen können. Die Vorteile des Druckgießens be-stehen in der besonders guten Wirtschaftlichkeit bei hohen Stückzahlen,den kurzen Taktzeiten und in der hohen Oberflächengüte und Maßge-nauigkeit bei kleinen Wanddicken. Nachteile des Verfahrens sind die ho-hen Form- und Maschinenkosten und Einschränkungen bei nachfolgen-den Behandlungen wieWärmebehandeln oder Schweißen.Mit Hilfe des Einsatzes der Vakuumtechnik beim Druckgießen lässt sichdie Qualität der Gussteile deutlich verbessern, so dass Schweißen undeine Wärmebehandlung der Bauteile möglich werden. Während sichGasporosität durch den Einsatz der Vakuumtechnik deutlich verringernlässt, kann die Schrumpfungsporosität nicht beeinflusst werden.Unterschieden wird beim Einsatz der Vakuumtechnik beim Druckgießenzwischen vakuumunterstütztem Druckgießen und Vacural-Verfahren.Beim vakuumunterstützten Druckgießen wird die Schmelze konventio-nell in die Gießkammer dosiert, und erst nach vollständiger Dosierungder Schmelze in die Gießkammer erfolgt ein Absaugen der Luft undGase aus dem Formhohlraum. Beim Vacural-Verfahren geschieht selbstdie Dosierung der Schmelze mittels Unterdruck.Die Druckgusslegierung AlSi10MgMnSr ist die Legierung, die für wärme-behandelbaren Druckguss eingesetzt wird. Mit ihr lassen sich Festigkeits-werte im ZustandT7 herstellen, die ungefähr denWerten der Universal-legierung AlSi9Cu3 entsprechen, jedoch bei einer Steigerung der Deh-nung um das 10-fache. Diese Legierung wird von Audi in den Space-Frames des Audi A8 und ehemals Audi A2 für Strukturteile eingesetzt.Die Konstruktion dieser fortschrittlichen Aluminiumbauweise wurde nurdurch den Einsatz der mittels Vakuumdruckguss gegossenen, wärmebe-handelten Strukturteile möglich.Wärmebehandelbare Bauteile sind nur mit Dichtschnur in der Form her-stellbar. Größter Ausschussgrund ist der Gussfehler „Blister“, der im sogenannten Blistertest überprüft wird.Es existieren unterschiedliche Vakuumsysteme am Markt. Die bekanntes-ten Vakuumsysteme sind die der Anbieter Fondarex, Provac und das Al-can-BDW-Vakuumsystem, die alle mit unterschiedlichenVentilen arbeiten.Während bei dem Alcan-BDW-System nur während der 1. Phase dieLuft aus dem Formhohlraum abgesaugt wird, wird beim Fondarex-Sys-tem bis zum Ende der 2. PhaseVakuum gesaugt.Ein Beispiel, wo durch den Einsatz der Vakuumtechnik die Qualität in er-heblichem Maße gesteigert werden konnte, ist der Euro-Compact-Die-sel, ein 5-Zylinder-Reihenmotor von Volvo aus Aluminium, bei dem mit-tels eines modifizierten Alcan-BDW-System geringste Ausschussquotenbeim Kunden realisiert werden konnten. Dieser Zylinderblock wird beider Firma Kolbenschmidt Aluminium Technologie im Druckgießverfahrenmit modernsterVakuumtechnologie hergestellt.

Ein modular aufgebautes Konzept für höchst-belasteteAluminium-Motorblöcke aus DruckgussDr.-Ing. Stephan Beer, KS Aluminium-Technologie AG, Neckarsulm

Die Entwicklung zukünftiger Verbrennungsmotoren für PKW wird getrie-ben vom Wunsch nach mehr Performance, geringerem Kraftstoffver-

brauch und der Notwendigkeit zur Reduzierung von Abgasemissionenwie CO2, NOx, CO, HC und Partikeln. Die sich daraus ergebenden Fol-gen beeinflussen die Lagerstuhlfestigkeiten, die generelle Bauteilqualitätsowie die Zylinderlaufflächen.Zielsetzung der vorgestellten Arbeiten ist die kostengünstige Fertigungvon Zylinderkurbelgehäusen und Bedplates für höchste Anforderungenhinsichtlich steigender spezifischer Leistungen („Downsizing“), Schadstoff-emissionen (Euro 5) und weitererVerbrauchsminimierung des Kraftstoffs.Als Herstellverfahren wurde der hoch produktive und kostengünstigeDruckgießprozess entsprechend weiterentwickelt. Nach dem Baukasten-prinzip sind folgende Optionen darstellbar:Festigkeitssteigerung durch eine T6-/T7-Wärmebehandlung durch Appli-kation einer im Strukturkomponenten-Druckguss üblichen Vakuumtech-nologie und Gießwerkzeugtemperierung; Closed-deck-Design durchdruckgussfeste verlorene Kerne zur Versteifung des Zylinderdecks; Lager-stuhlverstärkung MMC (Material Matrix Composites) für höher belastba-re Kurbelwellenhauptlagerbereiche mit geringer Wärmeausdehnung; Lo-kasil oder auch eine Beschichtung als verschleißbeständige Laufflächen-technologie.Der „Königsweg“ (also die Nutzung aller entwickelter Optionen) wäre dieKombination der genannten vier Aufgabenstellungen, also im Druckgieß-prozess die Realisierung eines voll wärmebehandelbaren Closed-deck Zy-linderkurbelgehäuses mit Lokasil-Laufflächen und MMC-Lagerstuhlverstär-kungen in Kombination mit einem entsprechend verstärkten Bedplate.Die bisherigen Entwicklungen bestätigen das hohe Potential, je nach An-forderungsprofil des Motors das entsprechende Zylinderkurbelgehäusedarstellen zu können.

DieWechselfestigkeit von MagnesiumlegierungeninAbhängigkeit des DruckgießverfahrensDipl.-Phys.Walter Leis, Prof. Dr.-Ing. Lothar H. Kallien,Hochschule AalenTechnik undWirtschaft, Aalen

Die sehr guten Festigkeitseigenschaften von Druckgusslegierungen werdenin Bauteilen nicht voll ausgeschöpft, da sich Poren, Lunker sowie Oxidhäu-te beim Druckgießen kaum vermeiden lassen. Für den Anwender ist esvon enormer Bedeutung, den Einfluss solcher Inhomogenitäten zuverlässigeinschätzen zu können. Bei Druckgussbauteilen war man bisher auf dasNennspannungskonzept beschränkt, da es bisher nicht möglich war, innereFehler mit ausreichender Sicherheit zerstörungsfrei zu detektieren.Der Einsatz der Computertomographie (CT) ermöglicht eine zerstö-rungsfreie Untersuchung von Bauteilen bei einer optischen Auflösung biszu 5 µm, so können Lunker und Poren hinsichtlich ihrer Lage und Größesicher lokalisiert werden. Die dreidimensionale Abbildung innerer Struk-turen ermöglicht eine Unterscheidung zwischen rissartigen und rundenPoren. Damit kann eine Bewertung von Einschlüssen wie Lunker, Gaspo-ren und eingeschlossene Oxidhäute in ihrer Wirkung auf die mechani-schen Eigenschaften als innere Mikrorisse (bruchmechanisches Konzept),als innere Kerben (örtliches Konzept) oder als Bereiche mit verminder-ten mechanischen Eigenschaften (Fehlstellenmodell) erfolgen.Die vorliegenden Untersuchungen wurden an den beiden Magnesiumle-gierungen AZ91 und AM50 durchgeführt. ZurVariation der Abkühlbedin-gungen wurde die Probendicken (Dicke 2 und 6 mm) variiert. Nebenfertig gegossenen Prüfstäben wurden mit demselben Werkzeugeinsatzplattenförmige Probekörper für Biegeversuche hergestellt.Die dünnwandigen Proben (2 mm Dicke) enthalten geringste Porositä-ten bei Anwendung des Vacural-Verfahrens. Bei gleicher Dicke konntendurch konventionelles Druckgießen vorwiegend Luftporositäten erzeugtwerden. Bei der dickwandigen Probe (6 mmWanddicke) waren fast im-mer schwindungsbedingte Poren (Lunker) aufgrund der deutlichen länge-ren Erstarrungszeit vorhanden. Die Gießverfahren – Vacural und konven-tionell – beeinflussten dasVerhältnis von Luftporen zu Lunkern.Da die Bildung innerer Fehler erheblich von den Fertigungsparameternabhängt, wurde für die Wahl der Gießbedingungen die statistische Ver-suchsplanung DOE (Design of Experiments) eingesetzt, um die Anzahl anGießversuchen gering zu halten. Bei den Gießversuchen wurde ein frak-tioneller faktorieller Versuchsplan (2k-p-Plan) mit folgenden Prozessgrö-ßen verwendet: Geschwindigkeit in der 1. und 2. Phase V1 undV2, Nach-druck P3, Umschaltpunkt UP, Formtemperatur und Vacural- bzw. konven-tionelle Gießtechnik.

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Deutlicher noch als die statischen Festigkeitseigenschaften zeigte bei denhier durchgeführten Untersuchungen die Schwingfestigkeit das Vorhan-densein innerer Fehler auf, da Kerbwirkungen und lokale Spannungsüber-höhungen die Rissinitiierung und den Rissfortschritt begünstigen. Da dieVacural-Technik in entscheidender Weise dazu beiträgt, Anzahl und Grö-ße innerer Defekte zu verringern, übte das Druckgießverfahren denstärksten Einfluss auf die Schwingfestigkeit druckgegossener Magnesium-legierungen aus. Darüber hinaus wird beim Einsatz desVacural-Verfahrensdie Streuung innerhalb der Messwerte erheblich geringer, was auf einehöhere Prozesssicherheit hinweist. Zusammen mit der geringeren Streu-ung der Messwerte wurde für die Legierung AZ91 beim Vacural-Druck-gießen eine deutlich höhere Spannungsamplitude bei geringerer NeigungderWöhlerlinie erreicht. Der Übergang von der Zeitfestigkeit in die Dau-erfestigkeit liegt beim Vacural-Verfahren im Bereich von 70 MPa gegen-über 40 MPa bei konventioneller Gießtechnik. Bei einer Biegewechselbe-anspruchung liegen Werte im Vergleich zur axialen Belastung ca. 20 %niedriger. Beim statischen Zugversuch lagen die mechanischen Eigen-schaften vacuralgegossener Proben dagegen nur ca. 10 % über denWer-ten konventionell druckgegossener Proben.

Magnesium-Druckgussproduktion mit umwelt-freundlichem Schutzgas R134aDr.-Ing. Martin Fehlbier, Pierburg GmbH, Nettetal

Magnesium ist mit einer Dichte von 1,74 kg/dm? bekannt als leichtestermetallischer Konstruktionswerkstoff und vielseitig z. B. im Automobilbauim Bereich dünnwandiger Strukturbauteile oder auch als Motorkompo-nenten einsetzbar. Durch die positiven Eigenschaften von Mg-Gusslegie-rungen, wie die hervorragende Vergießbarkeit, die hohe spezifische Fes-tigkeit, das hohe Dämpfungsvermögen, die gute Wärmeleitfähigkeit undKorrosionsbeständigkeit der „high-purity“-Legierungen und der hohenelektrischen Abschirmwirkung, besonders im Vergleich zu Kunststoffen,gewinnt Magnesium zunehmend als Leichtbauwerkstoff an Bedeutung.Die Schwierigkeit bei der Verarbeitung von Magnesiumlegierungen liegtin der hohen Reaktivität mit dem Luftsauerstoff sowie mit Wasser, Ölenund Fetten im schmelzflüssigen Zustand. Aufgrund des Verhältnisses desmolaren Volumens des Oxids bezogen auf das des Metalls mit „kleiner1“, entstehen im Magnesiumoxid auf der Schmelzbadoberfläche Zug-spannungen, wodurch die Oxidschicht immer wieder aufreißt und dasMagnesium somit freigelegt wird. Um das damit verbundene hohe Reak-tionspotential zu minimieren, wird industriell immer unter Einsatz vonSchutzgas oder unter einer Salzschicht geschmolzen.Als Schutzgas wurde in der Vergangenheit überwiegend das toxischeSchwefeldioxid (SO2) oder das stark umweltschädigende Schwefelhexa-fluorid (SF6) verwendet. Im Kyoto-Protokoll wurde 1997 beschlossen,dass Schwefelhexafluorid ab dem 1. Januar 2008 bei einem Verbrauchvon mehr als 850 kg pro Jahr nicht mehr als Schutzgas im Magnesium-druckguss eingesetzt werden darf. Als Alternative zu SF6 setzt die FirmaPierburg daher seit einigen Monaten in einer Pilotanlage das SchutzgasR134a (Tetrafluorethan) ein. Hierbei handelt es sich um ein Kältemittel,welches bislang überwiegend in Klimaanlagen zum Einsatz kam. DiesesGas hat ein um den Faktor 17 niedrigeres Treibhauspotential als Schwe-felhexafluorid. Zeitgleich wurden die Schleusen zum Beschicken der Öfenmit Masseln durch Mg-Konverter ersetzt, da es unter Einsatz einerSchleuse mit R134a zum Entzünden der Oberfläche kommen kann.Die Konverter sind bauartbedingt dichter gegenüber der Umgebungsat-mosphäre und werden zudem unabhängig von der Schmelz- und Entnah-mekammer begast.Weiterhin führt der Umstieg auf Mg-Konverter durchZurückhalten der Massel im oberenTeil des Ofens zu einer homogenerenTemperaturverteilung, was wiederum zu geringerer Oxidbildung und we-niger Seigerungen und somit weniger Abbrand führt. Aus dem Umstiegresultiert also auch eine signifikanteVerringerung des Materialverlustes.Unter Einsatz eines Konverters mit Schutzgasbeaufschlagung von R134azeigt die Badoberfläche eine hervorragende Schutzwirkung. Es tritt keinEntzünden der Oberfläche und keine Rauchentwicklung auf. Außerdemführt der Umstieg auf R134a zu keiner verstärkten Krätzebildung.R134a ist im Einsatz als Schutzgas im Magnesiumguss patentiert. Patentinha-ber ist die australische Firma „Advanced MagnesiumTechnologies“ (AMT).Dadurch werden für Nutzer Lizenzkosten in Höhe von 10 Euro proTonneerzeugtem Produkt fällig. Da jedoch R134a im Vergleich zu Schwefelhexa-fluorid nur ca. 20 bis 30 % der Kosten verursacht und kein höherer Ver-brauch entsteht, ergibt sich hier eine entsprechende Kostensenkung.

Die Umstellung auf R134a leistet einen wichtigen Beitrag zu einem deut-lich verbesserten Schutz der Umwelt innerhalb der Produktion einer Mg-Druckgießerei. Ausgenommen von umweltfreundlicherem, aber toxi-schem Schwefeldioxid existieren bislang kaum prozesssichere und kos-tengünstige Alternativen zu R134a. Da der technische Aufwand der Um-rüstung von SF6 auf R134a relativ gering und eine Kostenersparnis vor-handen ist, rechnet sich für die Firma Pierburg eine Umstellung mit ent-sprechend positivem Umwelteffekt.

Fortschritte in der Herstellung vonAluminium-schaum mit schmelzmetallurgischenVerfahrenDr.-Ing. Steffen Klan, Dr.mont. Leopold Kniewallner, Georg FischerAutomotive AG, Schaffhausen/Schweiz; Ph.D. Wayne Maddever,CymatTechnologies,Toronto/Kanada

Schon seit Jahren wird über das Potential von Aluminiumschaum disku-tiert und berichtet. Die Kosten und fehlende Simulationsmodelle habenbisher den großen Durchbruch verhindert. GF Automotive nimmt mit ei-nem weiterentwickelten Verfahren gemeinsam mit seinem kanadischenPartner Cymat Anlauf in Richtung Serieneinsatz.Aluminiumschaum hat viele gute Eigenschaften: Er ist leicht, absorbiertsehr viel Energie, ist sehr steif und hat eine hervorragende akustischeDämpfung. Allerdings hemmen vor allem zwei Aspekte seinen Erfolg.Zum einen zweifeln potentielle Anwender, vor allem die Automobilindus-trie, noch an der Wirtschaftlichkeit. Zum anderen liegen noch keine ver-lässlichen Werkstoffmodelle vor, um sein Verhalten durch Simulation hin-reichend genau vorherzusagen.Neben pulvermetallurgischen Herstellungsprozessen von Aluminium-schäumen ist ein zweiter vielversprechenderWeg der schmelzmetallurgi-sche Prozess. GF Automotive hat zusammen mit dem kanadischen Un-ternehmen Cymat ein Verfahren weiterentwickelt, das vor allem bei derWirtschaftlichkeit und Flexibilität in der Formgebung überzeugt. Beimkontinuierlichen Flat-Panel-Prozess können einfache Geometrien reali-siert werden. Während beim Low-Pressure-Foam-Casting (LPFC) kom-plexe 3-D-Aluminiumschaum-Geometrien in einer modifizierten Nieder-druck-Kokillengießanlage entstehen.Damit ein homogener Aluminiumschaum entsteht, werden der Alumini-umlegierung Siliciumcarbid-Partikel zugesetzt. Sie wirken als oberflächen-aktive Zugabe und verhindern das Kollabieren der Zellen. Dadurch ent-steht eine homogene Struktur mit geschlossenen Poren. Die Schaum-dichte ist einstellbar und variiert zwischen 0,3 und 1,0 g/cm3. Je nach Va-riation der Verfahrensparameter ist die Außenhaut beim LPFC-verfahrenzwischen 0,5 und 2,0 Millimeter dick.Für die Automobilkonstrukteure ist es wichtig, dass sie das Verhalten ei-nes energieabsorbierenden Bauteils durch Simulation mit geeignetenWerkstoffmodellen hinreichend genau vorhersagen können.Da dynamische Prüfungen imVergleich zu statischen aber wesentlich auf-wendiger sind, wird versucht, eine Korrelation zwischen beiden Bean-spruchungsarten zu erhalten. Die statischen Eigenschaften von Alumini-umschaum lassen sich relativ einfach im Druckversuch bestimmen. Fürdynamische Versuche eignen sich ein Fallturm oder eine Schlittenanlage.Der Vergleich der statischen mit den dynamischen Ergebnissen zeigthohe Übereinstimmungen bei Geschwindigkeiten bis 20 km/h.Gängige Maßnahmen zur Reduzierung von störenden Schwingungen sinddie Modifikation der Massenverteilung eines Bauteils, lokale Verstärkun-gen und das Einbringen dämpfender Materialien. Auch Aluminiumschaumkann zur Verbesserung des akustischen Verhaltens eingesetzt werden.Dies zeigt eindrücklich ein Vergleich eines Motorträgers, dessen hohlesProfil mit und ohne Schaum ausgestattet wurde.

NichtmetallischeVerunreinigungen inAluminium-schmelzen – Möglichkeiten und Grenzen dermesstechnischen ErfassungDr.-Ing.Andreas Kessler, IfG Düsseldorf Dr.-Ing. Franz Josef Feikus,VDG Düsseldorf

Voraussetzung zur Herstellung qualitativ hochwertiger, dynamisch belast-barer Bauteile aus Aluminiumgusslegierungen ist eine Schmelzmetallurgie,die neben der Einstellung niedrigerWasserstoffgehalte auch ein niedriges

Niveau an nichtmetallischenVerunreinigungen im Schmelzbad sicherstellt.Um die hohen Anforderungen an die Bauteileigenschaften prozesssichererreichen zu können, ist es erforderlich,Verunreinigungen in der Schmel-ze auf ein Minimum zu reduzieren und damit Beeinträchtigungen der me-chanischen Eigenschaften im Gussteil zu verhindern.Als erster Schritt ist dazu eine sichere und schnelle Beurteilung derSchmelzequalität vor dem Vergießen erforderlich, um das notwendigeMaß und dieWirksamkeit von Schmelzereinigungsmaßnahmen sicher be-stimmen zu können.Der methodische Ansatz der durchgeführten Untersuchungen basiertauf der getrennten Erfassung des Gehaltes an nichtmetallischenVerunrei-nigungen mit dem Prefil-Verfahren und des Wasserstoffgehaltes in einerAluminiumschmelze. Das Prefil-Verfahren liefert Ergebnisse unmittelbarnach Durchführung der Messung und erfüllt damit eine der Hauptanfor-derungen an dasVerfahren.Die praxisorientierten Arbeiten wurden an Labor- und Produktions-schmelzen in verschiedenen Gießereien durchgeführt. Als Basislegierungwurde mit der unveredelten, nicht korngefeinten Legierung EN AC-AlSi7Mg0,3 gearbeitet. Es wurden verschiedene Verunreinigungsgrade inSchmelzen erzeugt, die mit Hilfe des Prefil-Verfahrens quantitativ be-stimmt wurden. Zur Absicherung der Messmethode wurdenVersuchsrei-hen zur Ermittlung der Reproduzierbarkeit dieser Methode vorangestellt.Das Versuchsprogramm wurde durch Experimente an veredelten undkorngefeinten Betriebsschmelzen abgerundet, wobei als weitere Legie-rung die EN AC-Al Si8Cu3 in jeweils unterschiedlichen Verunreinigungs-graden in dasVersuchsprogramm einbezogen wurde.Das Hauptergebnis des Projektes liegt in der Feststellung, dass mit demPrefil-Verfahren nur eine grob abgestufte Beurteilung des Verunreini-gungsgrades von Al-Schmelzen erreicht werden kann. Die erwünschteBewertung praxisrelevanter feiner Qualitätsabstufungen leistet das Prefil-Verfahren dagegen nicht. Der Verunreinigungsgehalt korngefeinterSchmelzen lässt sich nicht sinnvoll quantifizieren, da der hohe Gehalt anfeinen TiB2-Phasen das Messergebnis dominiert und den Einfluss dernichtmetallischenVerunreinigungen überdeckt.

Die Eignung des Unterdrucktests zurBestimmung der Schmelzereinheit vonAlKatharina Haberl und Univ.-Prof. Peter Schumacher, Institut fürGießereikunde,Montanuniversität Leoben, Österreich

Der Unterdrucktest hat sich in Gießereien als ein Standardtest zur Quali-tätssicherung von Al-Schmelzen etabliert. Über eine Dichtemessung kannqualitativ auf den Wasserstoffgehalt in der Schmelze zurückgeschlossenwerden.Während der Unterdruckbehandlung kommt es zur Bildung vonGasporen auf geeigneten Keimstellen und anschießendem Porenwachs-tum. Der Unterdrucktest ist daher auch abhängig vom Keimhaushalt fürPoren in der Schmelze geeignet.Typische Keime von Gasporen sind meistOxide. Deren Anzahl und Größen sind mit der Reinheit der untersuchtenAl-Schmelze verbunden. In diesem Vortrag wurden erste Ergebnisse vonGefüge und Porenanalysen von Unterdruckproben in Relation zur Schmel-zereinheit aufgezeigt. Die Unterdruckproben wurden metallographisch

und mit der Computertomographie untersucht sowie mit PoDFA,Was-serstoffmessungen und erzielten mechanischen Kennwerten verglichen.

Hybride Leichtbaukomponenten aus Stahlblech-AluminiumverbundgussProf. Dr.-Ing.Andreas Bührig-Polaczek, RWTHAachen, Gießerei-Institut,Aachen; Prof. Dr.-Ing.Tilo Röth, Dipl.-Ing. Niels Novack, ImperiaGmbH, Aachen

An Fahrzeugstrukturen – insbesondere im Bereich des Karosserie-rohbaus – zukünftiger Personenkraftwagen werden ständig steigende An-forderungen gestellt. Nahezu alle Fahrzeughersteller arbeiten an neuenFahrzeugmodellen, bei denen optimale Formen der Materialmischbau-weise von Stahl, Aluminium, Magnesium und Kunststoffen bedarfsgerechtkombiniert werden. Im Rahmen verschiedener Projekte konnten Partneraus Forschung und Industrie in theoretischen und Anwendungsuntersu-chungen das Potential der Stahlblech-Leichtmetallguss-Hybride nachwei-sen. Bei dieser neuen Technologie werden Stahlbleche mit Aluminium-oder Magnesiumdruckguss bzw. Aluminiumbleche mit Magnesiumdruck-guss zu einem innigen Verbund vergossen. Die Fügeoperation geschiehtdabei direkt im Gießprozess.Es kann nachgewiesen werden, dass das Potential von Stahlblech- Leicht-metallguss-Hybriden – bei entsprechender Auslegung undWerkstoffwahl– oberhalb der Leistungsfähigkeit dünnwandiger, geschlossener Blech-strukturen aus modernen, hochfesten Stahlwerkstoffen sowie von reinenAluminiumstrukturen in Fertigungsmischbauweise liegt. Darüber hinausbietet die hybride offene Bauweise eine erstklassigeVoraussetzung für dieIntegration von vielfältigen Funktionen.Wenn dieses Konzept erfolgreichist, erschließen sich für den Druckgießprozess neue Bauteile im Bereichder Karosserie, die bisher von Blechstrukturen belegt waren.Aus zahlreichen Untersuchungen zur Umsetzung des Konzeptes in einserientaugliches Produkt wurden folgende Ergebnisse dargestellt: Form-und Stoffschluss sowie Eigenschaften der Verbindung Stahlblech/Alumini-umguss; Oberflächenbehandlung/Beschichtung des Stahlblechs; Einflussder thermischen Belastung beim Gießen auf die mechanischen Eigen-schaften des Stahlwerkstoffs; Bauteilspannungen im Gießprozess und inden nachfolgenden thermischen Beschichtungen; Gießfehler und notwen-dige Anpassungen im Druckgießprozess und Formenbau; Versagensme-chanismen derVerbundbauteile; Korrosionsverhalten desVerbundbauteils.Abschließend werden erste Kostenabschätzungen und Beispiele mögli-cher Baugruppen in Neufahrzeugen vorgestellt.

Qualitätssteigerung vonAl-Si-Sekundärlegierungendurch MikrolegierungselementeDr.-Ing. (UA) Hennadiy Zak, Prof. Dr.-Ing. Babette Tonn,TU Clausthal,Institut für Metallurgie, Clausthal-Zellerfeld

AlsVoraussetzung für ein optimales Eigenschaftsprofil der Al-Si-Sekundär-legierungen gilt neben der gelungenen Kornfeinung und Veredelung dieErzielung einer möglichst kleinen und kompakten Ausbildung der inter-metallischen Phasen. Die Ausbildungsform der intermetallischen Phasenübt großen Einfluss auf die mechanischen und gießtechnologischen Eigen-schaften aus und muss daher durch Optimierung der Erstarrungsbedin-gungen und/oder durch Zugabe verschiedener Legierungs- und Mikrole-gierungselemente beeinflusst werden.Durch den Einsatz der Mikrolegierungselementen Strontium und Calci-um wird die Bildung grober nadelförmiger -Al5FeSi-Phasen, wie sie indiesem Fall bei den eisenhaltigen Al-Si-Legierungen zu erwarten wären,unterdrückt. Jedoch lässt die neutralisierende Wirkung dieser Elementeoberhalb eines Eisengehaltes von über 0,5 % deutlich nach. Dagegen er-scheinen die eisenhaltigen intermetallischen Phasen in den kohlenstoffhal-tigen Al-Si-Legierungen auch bei Eisengehalten um 1 % meist als „chinesi-sche Schrift“ bzw. als kleine Nadeln bis maximal 30 µm Länge. Somit istes möglich, die Konzentrationsgrenzen des Eisens in den Al-Si-Legierun-gen durch Zugabe der kohlenstoffhaltigen Vorlegierungen zu höherenWerten zu verschieben. Dies bringt wesentliche Vorteile, wie z. B. erheb-liche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und derWarmfestig-keit, mit sich. Es ist so zu erwarten, dass die Anwendung diesesVerfahrenszur Entwicklung von interessanten Legierungen mit spezifisch optimiertenEigenschaften führen kann.

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Prof. Dr. Peter Schumacher, Montanuniversität Leoben und ÖGI, berichtetein seinem Vortrag in der Reihe NE-Metallguß über die Eignung des Unter-drucktests zur Bestimmung der Schmelzereinheit von Aluminium .

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Neue Möglichkeiten der Oberflächenbehandlungvon gegossenen Leichtmetallwerkstücken mitHilfe der GleitschleiftechnikAndreas Höing, Spaleck Oberflächentechnik GmbH & Co. KG, Bocholt

Als Komplettanbieter von Gleitschleiftechnik ist Spaleck ein führenderHersteller von Anlagen- und Verfahrenstechnologie für die rationelleOberflächenbearbeitung von Metallen und anderenWerkstoffen. Charak-teristisch für Spaleck sind zukunftsweisende Innovationen, umfassendeKompetenz und ein Know-how, das auf einer mehr als 80-jährigen Erfah-rung beruht. Alles zusammen ermöglicht ideale und vor allem kundenori-entierte Anlagen- und Verfahrenskombinationen, die ganzheitliche Pro-zessabläufe realisieren. Komplettanbieter bedeutet, dass Spaleck das ge-samte Spektrum zum Gleitschleifen abdecken kann, angefangen von Ma-schinen und Anlagen über die Verfahrensmittel wie Schleifkörper undCompounds bis hin zu Recyclingsystemen für eine wirtschaftliche Pro-zessflüssigkeitsführung.Der Gleitschleifprozess ist ein auf chemisch-mechanischer Grundlage ar-beitendes Verfahren zur Oberflächenbearbeitung. Schleifkörper (Chips)undWerkstücke werden im Arbeitsbehälter der Maschinen in eine Rela-tivbewegung zueinander gebracht und in Verbindung mit Wasser undCompound werden die Oberflächen der Werkstücke bearbeitet. Ge-meinsam mit den maschinentechnischen Parametern, die verantwortlichfür den spezifischen Schleifdruck auf dieWerkstücke sind, werden Abtragam Werkstück, Kantenbruch, Schliffbild und Oberflächenrauheit be-stimmt.Anlagenspezifisch kann man das Gleitschleifen heute in drei verschiedeneHaupttechnologien einteilen, diese sinddasTrommel-Gleitschleifen,das Fliehkraft-Gleitschleifen,dasVibrations-Gleitschleifen.

Während das Trommel-Gleitschleifverfahren hauptsächlich für Kleinst-chargen-Bearbeitung eingesetzt wird, so steht dem gegenüber das Flieh-kraft-Gleitschleifverfahren mit einer vielfach höheren Bearbeitungsintensi-tät zur Bearbeitung von Massenteilen wie z. B. aus der Ketten- oder Elek-tronikindustrie.Das dritte Verfahren, das Vibrations-Gleitschleifen, ist am variantenreichs-ten und eignet sich für die meisten Bearbeitungsanforderungen. Die Be-arbeitung findet in unterschiedlichsten Arbeitsbehältergrößen und Ar-beitsbehältergeometrien statt und bietet so die Möglichkeit,Werkstückeunterschiedlichster Größen in Chargen oder auch als Einzelteil bearbei-ten zu können. Steigende Anforderungen der Gießereikunden an dieWerkstücke hinsichtlich Oberflächenqualität und Sauberkeit erforderneine ständige Anpassung der Anlagentechnik. Hierzu zählen Platzerspar-nis, steigende Durchsatzmengen und immer häufiger ein hoher Automati-sierungsgrad mit integrierterTeilelogistik. Die Bearbeitungsanlage wird mitZufuhrbändern, Waschstationen, Trocknern und Kompletteinhausungenzur Lärmreduzierung ergänzt und wird so zur vollautomatischen Bearbei-tungsinsel.Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzen sich speziell in derLeichtmetall-Gussindustrie mehr und mehr so genannte Durchlaufanla-gen durch. Diese basieren auf dem Vibrations-Gleitschleifprinzip und er-möglichen eine Bearbeitung derWerkstücke im Durchlauf.Der Einsatz dieser Anlagen empfiehlt sich besonders bei empfindlichenWerkstücken oder großen Werkstückvolumina. Marktübliche Durchlauf-anlagen weisen eine maximale Arbeitskanallänge von ca. 6 m auf. DieLeistungsfähigkeit einer Spaleck-Durchlaufanlage wie z. B. die Anlagen DL1000 und DL 2000 ist um ein Zwei- bis Dreifaches höher, da dieses aufdem Markt einzigartige Konzept einen wesentlich längeren Bearbeitungs-kanal bei gleich bleibender Bearbeitungsintensität bietet. Durch eine Ka-nallänge von 12 bzw. 18 m können Bearbeitungszeiten im Durchlauf vonbis zu 20 min realisiert werden. Möglich wird dies durch das Spiraldesign,welches bei geringstem Platzbedarf in die Höhe baut und nicht in Breiteund Länge, wie bei herkömmlichen Durchlaufanlagen.Neben der Entwicklung einer neuen Durchlaufanlagengeneration wurdenparallel neue Schleifkörpertypen mit höheren Abtragsraten entwickelt.Durch den Einsatz dieser Schleifkörper in einer Durchlaufanlage ist esmöglich geworden, auchWerkstücke im Durchlauf zu bearbeiten, die bis-her auf Grund der begrenzten Bearbeitungszeit mit diesem Verfahrennicht bearbeitet werden konnten. Interessant ist dies besonders für die

Bearbeitung von Gusswerkstücken, die mit herkömmlichen Schleifkör-pern die maximal mögliche Bearbeitungszeit in einer Durchlaufanlage bis-lang überschritten.

VORTRAGSREIHE 3: FERTIGUNGSTECHNIK

Formstoffe und Formverfahren – „gestern, heuteund morgen“Prof. Dr.-Ing. habil.Werner Tilch,TU Bergakademie Freiberg, Giesserei-Institut,Freiberg/Sa.

Zukunftsfähige, nachhaltige Verfahren zur Form- und Kernherstellungmüssen verschiedenen Anforderungen gerecht werden. Qualität, Produk-tivität, Flexibilität, Prozesssicherheit und Umweltverträglichkeit sind we-sentliche Merkmale für die Verfahrensentwicklung der letzten Jahrzehnteund sind zugleich entscheidende Kriterien für die ökonomische und öko-logische, d. h. ganzheitlich begründeteVerfahrensauswahl.Die o. g. Forderungen zeigen sich in der Entwicklung der Formtechnik invier Generationen:1. Innovative, hochleistungsfähige Verdichtungsverfahren mit bentonitge-bundenen Formstoffen (ab 1970);

2. Verfestigungsverfahren mit chemisch härtenden Bindersystemen aufanorganischer Basis (Wasserglas ab 1950), neue anorganische Binder(ab 2003) sowie organische Binder (Kunstharze für No-Bake-Verfah-ren, Cold-Box-Verfahren, heiß härtendeVerfahren ab 1950/1970);

3. Verfahren mit Verfestigung durch physikalischeWirkprinzipien, z. B.Va-kuumformverfahren (1970), Lost-Foam-Verfahren; 4. e-Manufacturing,d. h. schnelle und flexible Fertigung von Bauteilen (Modelle, Formteile)direkt aus den CADDaten (z. B. direktes Croning-Verfahren, Form-stoffprinting, direktes Formfräsen).

ImVortrag wurde anhand ausgewählter Beispiele für Einsatzstoffe undVer-fahren dargelegt, wie die o. g. Kriterien Richtschnur für Forschung, Entwick-lung und praktische Umsetzung in der deutschen Gießereiindustrie waren.Zur Fertigung von Sandformteilen werden Formstoffe vorwiegend aufder Basis von Quarzsand eingesetzt. Obwohl der deutschen Gießereiin-dustrie hochwertige Quarzsande zur Verfügung stehen, wird die Verwen-dung alternativer Formgrundstoffe zunehmen, die die steigenden Anfor-derungen (thermische und mechanische Belastbarkeit, Fehlerfreiheit,Qualität) erfüllen können. Mit dem Einsatz derartiger Formgrundstoffesollen folgende Probleme gelöst werden:1. Sicherung einer hohen Gussstückqualität durch den Einsatz vonFormstoffen (Formgrundstoffen) mit einem günstigen Ausdehnungs-verhalten und hoher thermischer Belastbarkeit zur Sicherung einerguten Maßgenauigkeit, Oberflächengüte sowie Fehlerfreiheit (An-brand, Penetration,Ausdehnungsfehler …).

2. Einflussnahme auf das Verhalten beim Gießen (Fließvermögen) unddie Gefügeausbildung durch den Einsatz von Formstoffen mit varia-blen wärmephysikalischen Eigenschaften zur:

DieVortragsreihen der Großen GießereitechnischenTagung 2008 waren allesehr gut besucht.

Erhöhung der Wärmenutzungsbedingungen, um z. B. im Leichtme-tallguss eine schnelle Abkühlung und damit günstige Gefügeausbil-dung zu erreichen.Verringerung der Wärmeentzugsbedingungen (Abkühlungsge-schwindigkeit), um dünnwandigere Gussteile fertigen zu können.Maßgebliche Entwicklungen im Bereich bentonitgebundener Form-stoffe/Grünsandformverfahren sind:Sicherung gleichmäßiger Eigenschaften auch in Formpartien mitgroßer Schwierigkeit durch neueVerdichtungsverfahren und Form-stoffe mit hoher FließbarkeitStärkere Beachtung des Umlaufverhaltens dieser Formstoffe durchVerbesserung der stofflichen Eigenschaften und technisch-techno-logische Maßnahmen;Sicherung und weitere Verbesserung der Umweltverträglichkeithinsichtlich Emissionsverhalten und Recycelbarkeit.

Die Entwicklung zu dünnwandigen, multifunktionalen Integral-Gussteilenmit immer komplexerer Geometrie führen zu der Schlussfolgerung:

der Kernanteil wächst, die Schwierigkeit der Kernkonturen nimmtzu.

Neben diesen Anforderungen steht die weitere Verbesserung der Um-weltverträglichkeit besonders im Blickpunkt. Im Rahmen des Vortrageswurde auf Weiterentwicklungen der organischen Cold-Box-Binder undauf neueVerfahren mit anorganischen Bindersystemen eingegangen.

Erfahrungen bei der Regenerierung neueranorganischer BinderRalf Boehm, Dipl.-Ing. Klaus Löchte, Hüttenes-Albertus ChemischeWerke GmbH, Düsseldorf

Noch vor 30 Jahren war Ökologie kein Thema, das die Unternehmenund auch die Öffentlichkeit sonderlich interessiert hätte. Die Berücksich-tigung von Umweltanforderungen im Bereich der Standortentscheidung,die Entwicklung neuer Produkte und Verfahren haben sich in Deutsch-land und Europa aber mittlerweile schon längst zu strategischenWettbe-werbskriterien entwickelt.Nicht die reine Erfüllung von Umweltauflagen wird in Zukunft imVorder-grund stehen, sondern die Frage, welche Konzepte und Technologien imWettbewerb zu verbessertem Kundennutzen, geringeren Ressourcenver-brauch, verbesserten Umweltleistungen und geringeren Kosten führen.Vor diesem Hintergrund rückten die so genannten „neuen anorgani-schen Binder“ wieder in den Fokus der Gießereiwelt. Erstmals auf derGIFA 2003 vorgestellt, sorgte diese neueTechnologie für eine regelrechteEuphorie. In den Folgejahren wurde die Erkenntnis gewonnen, dass beidiesem Verfahren nicht alleine der Binder, sondern auch in einem hohenMaß die Maschinentechnik, für einen erfolgreichen Einsatz dieses Verfah-rens zu berücksichtigen ist.Aus vielen Ansätzen kristallisierten sich Verfahren heraus, die im Verlaufder letzen fünf Jahre in verschiedenen Aluminium und Messinggießereienbis zu Serienreife entwickelt wurden.So wird das von Hüttenes-Albertus Chemische Werke Düsseldorf ent-wickelte Bindersystem Cordis mit großem Erfolg in der Volkswagen-Gie-ßerei Hannover zur Produktion von Aluminium-Zylinderköpfen und An-saugrohren eingesetzt.Steigende Stückzahlen und die damit verbundene Verbrauchssteigerungvon Quarzsanden führen vor dem Hintergrund der Ressourcenschonungund Kostenreduzierung zwangsläufig zur Frage der Regenerierung anfal-lender Altsandmengen. Da Verfahren mit ähnlicher chemischer Charakte-ristik wie das Wasserglasverfahren in der Vergangenheit bereits ausgiebigauf ihre Eignung zur Regenerierung untersucht wurden, besteht zumin-dest bei der vorhandenen Anlagentechnik eine reichhaltige Auswahl ver-schiedener Hersteller.Da sich die neuen anorganischen Binder in ihrer Bindungsstruktur jedochwesentlich von herkömmlichen anorganischen Bindern unterscheiden,liegen keine verlässlichen Untersuchungen und Ergebnisse zu deren Re-generierung vor.Initiiert durch die Volkswagen-Gießerei Hannover, wurden mit Unterstüt-zung durch Hüttenes-Albertus Chemische Werke Düsseldorf zahlreicheRegenerierungsdurchläufe mit anorganischen Altsanden auf verschiede-nen Regenerierungsanlagen durchgeführt.

Philosophie eines umfassenden gießerei-technischen Systems zurAnschnitt- und Speiser-berechnungRoy Kastelein, Sirris, Gent-Zwijnaarde/Belgien

Sirris ist das gemeinschaftliche Forschungsinstitut der belgischen Indust-rie. Das Gießereizentrum mit Sitz in Gent-Zwijnaarde besteht aus einerPilot-Sandgießerei, einem umfangreichen Labor und einer Gruppe, diesich mit Softwareentwicklung befasst. Seit 1992 entwickeln die Gießerei-ingenieure dieser Gruppe die Experto ViewCast Gießsimulationssoftwa-re, die in vielen Auftragsgießereien innerhalb der Beneluxstaaten einge-setzt wird.In der Präsentation wurde das Erfolgsgeheimnis dieses Gießsimulations-programms gelüftet. Es basiert auf einer Kombination numerischer Simu-lationsroutinen mit so genannten Expert-Modulen, durch die der Anwen-der zügig zu einem optimierten Anschnitt- und Speisersystem für jedesneue (Kokillen)-Gussteil gelangt.Anstelle der auf Ausprobieren beruhenden Simulationsserien von Form-füllung und Erstarrung wurde eine spezielle Philosophie entwickelt, mitder man interaktiv zu minimal dimensionierten Speisern und einem tur-bulenzfreien Gießsystem ohne Kaltlauf gelangt. Das Expert-Modul „Spei-ser“ schlägt die Mindest- Speisermaße zu Beginn der numerischen Simu-lation vor. Das Expert-Modul „Anschnitt“ umfasst ein experimentell er-mitteltes Kaltlauf-Prognosekriterium und errechnet vor der numerischenFormfüllsimulation die maximal zulässige Gießdauer.Das Sirris-Forschungslabor hat zur Untersuchung eines Formfüllmusterszahlreiche Gießversuche hinter hitzebeständigem Glas aufgezeichnet. An-hand dieser Versuche wurde ein Programm zur Erstellung eines optima-len Angusssystems für steigendes Gießen in die Software integriert. Miteinigen einfachen Parametern – z. B. Gießtemperatur, Formhöhe etc. –wird automatisch ein vollständiges turbulenzfreies Gießsystem konzipiert.Ein spezielles Surface Fitted Structured Mesh (SFSM) Merkmal errechnetdas exakte Formfüllmuster innerhalb eines Bruchteils der üblichen Re-chenzeit mittels Finite-Volumen-Methode (FVM).Das Ergebnis ist eine äußerst leistungsstarke Software für Auftragsgieße-reien, welche einfach zu bedienen ist und numerische Rechenroutinen le-diglich dann einsetzt, um geometrisch bedingte Probleme zu untersu-chen, wie z. B. unzureichende Sättigungslänge oder überhöhter Wärme-verlust während der Formfüllung. Innerhalb einer Woche kann ein neuesAnschnitt- und Speisersystem für jedes erdenkliche Gussteil von Grundauf erstellt werden.

Simulation der Kernherstellung in der betrieblichenPraxis –Teil 1:Ergebnisse desVerbundprojektesDr.-Ing. Andreas Keßler, IfG – Institut für Gießereitechnik gGmbH,Düsseldorf, Dipl.-Ing. Amine Serghini, Hüttenes-Albertus ChemischeWerke GmbH, Düsseldorf

Der hoch produktiven Maschinentechnik zur Herstellung von Sandker-nen stehen die eigentliche Kernsandverdichtung und -begasung gegen-über, die bis heute auf Erfahrungswissen beruhen. Dies trifft im Besonde-ren auf die Anordnung der Einschießdüsen und Entlüftungen in denKernkästen zu, die bei jedem Neuanlauf einer Kernserie zeit- und kosten-aufwendig erprobt werden muss, wobei das erzielte Resultat nichtzwangsläufig das Optimum darstellt.Für die strömungsoptimierte Auslegung von Kernwerkzeugen und diedamit verbundenen Vorteilen für die gesamte Fertigungstechnik habendie Projektpartner Magma Gießereitechnologie GmbH und FraunhoferITWM ein Simulationswerkzeug entwickelt. Die Qualität der Simulationwird neben der mathematischen Prozessmodellierung auch stark vonden hinterlegten Formstoffparametern sowie maschinenabhängigen Para-metern bestimmt. Somit sichert eine auf die Erfordernisse der Modellie-rung abgestimmte, auf physikalischen Werten basierende Datenermitt-lung eine deutlich verbesserte Ergebnisgüte.Vor diesem Hintergrund wird über die experimentelle Ermittlung be-stimmter, für die Simulation der Kernherstellung benötigter, aber bishernicht verfügbarer physikalischen Daten zur Beschreibung des Formstoff-Luft-Gemisches als Zweiphasenwerkstoff berichtet.

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So ist beispielsweise für die Simulation der Kernkastenbefüllung und dieBerechnung des Verdichtungsgrades des Sandkerns die Materialeigen-schaft der Fließfähigkeit der jeweiligen Formstoffmischung erforderlich.Die Simulation des Aushärtens des Formstoffes durch Begasen erfordertDaten über die Permeabilität des jeweiligen Kernformstoffes in Abhängig-keit des Verdichtungsgrades (Porosität). Hierzu durchgeführte Experi-mente liefern verlässlicheWerte für eine belastbare Simulation.Neben den formstofftechnischen Kenngrößen werden auch maschinen-abhängige Parameter betrachtet. Fragestellungen hinsichtlich des Einflus-ses von Art des eingesetzten Sandzylinders, Anordnung, Anzahl und geo-metrische Gestaltung der Schießdüsen werden durch gezielte Experi-mente beantwortet. Der Strömungswiderstand verschiedener Schieß-und Entlüftungsdüsen wird experimentell gemessen bzw. aus den Mess-werten berechnet.Wichtige Ergebnisse hierzu liefern Kernschießexperimente unterVerwen-dung eines transparenten Kernkastens. So gelang es, das Formfüllen derGravur in Abhängigkeit der verschiedenen Parameter mit einer Hochge-schwindigkeitskamera zu dokumentieren und analysieren. Für diese Expe-rimente wurden Kernschießmaschine und Kernwerkzeug mit Drucksen-soren bestückt, so dass auch anhand der gemessenen Druckkurven derFüllprozess (und auch das Aushärten durch Begasen) analysiert werdenkann. Die systematische Untersuchung ermöglicht eine qualitativ hoch-wertigeValidierung der Simulationsrechnungen.Die systematische Erarbeitung der Material- und Prozessdaten führt zudem wissenschaftlichen Ziel einer gesamtheitlichen Prozessanalyse undinnovativen Erkenntnissen über Interdependenzen der Material- und Fer-tigungsparameter.

Simulation der Kernherstellung in der betrieblichenPraxis –Teil 2:Anwendung und MöglichkeitenDr.Marc C. Schneider, Magma Gießereitechnologie GmbH,Aachen;Dipl.-Ing. Hubert Lang, BMWAG, Landshut, Dr.Arnulf Latz, Fraun-hofer-Institut fürTechno- undWirtschaftsmathematik, Kaiserslautern

Das hohe Fertigungsniveau und der ausgeprägte Innovationsgrad deut-scher Gießereien im globalen Wettbewerb führen zunehmend auch zuhöheren Anforderungen an die Kernfertigung. Die oft nicht ausreichendeVorhersagbarkeit der technischen Machbarkeit und der wirtschaftlichenFertigung geometrisch komplizierter und gleichzeitig dünnwandiger Ker-ne ist ein limitierender Faktor für die Konstruktion und die Produktionanspruchsvoller Gussteile.Hierzu wird ein praxistaugliches Simulationswerkzeug vorgestellt, mitdem bereits in der Konstruktionsphase des Gussteils die Machbarkeitvon Kernen zuverlässiger geplant sowie Kosten und Zeitaufwand realisti-scher abgeschätzt werden können. Die für die Simulation notwendigengrundlegenden Material- und Prozessdaten wurden von den Projektpart-nern Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH und des Instituts fürGießereitechnik (IfG) systematisch ermittelt.Zur Validierung von Simulationsergebnissen wurden an einer Produkti-onsanlage unter gleichen Bedingungen Kerne geschossen und ausgehär-tet. Für den Produktionsschritt Kernschießen wurden der Schießdrucksowie die Schieß- und Entlüftungsdüsenkonfigurationen variiert. Die Aus-härtung der Kerne wurde für PUR-Cold-Box und anorganische Binder si-muliert, einschließlich der Temperierung der Werkzeuge. Am Beispiel ei-nes komplizierten Wassermantelkerns aus laufender Produktion wurdendie Möglichkeiten zur Simulation der Kernherstellung und der Binderzer-setzung während des Gießprozesses erprobt.Mit der Programmverfügbarkeit wird die Simulation der Kernherstellungzu einem nützlichen Bestandteil der Produktentwicklungskette. Es erge-ben sich erweiterte Möglichkeiten für die Konstruktion, Bauteile verstärktnach funktionalen Kriterien auszulegen, wenn auch die Machbarkeit derKerne schon in dieser Phase berücksichtigt werden kann. Die Gieß- undErstarrungssimulation wird um die Vorhersage der Gasentwicklung durchthermische Binderzersetzung erweitert. Gasstoßinduzierte Gussfehlerwerden bei Ableitung geeigneter Kriterien berechenbar.Die Simulation der einzelnen Prozessschritte im Lebenszyklus von Sand-kernen wird systematisch dargestellt und ein Ausblick auf die Funktionali-tät des Simulationsprogramms gegeben, das speziell auf die Anwendungin der Gießereipraxis ausgerichtet ist.

Einfluss unterschiedlicherTrägerfüssigkeiten aufden Chemismus und das Bindungsverhalten beiCold-Box- und FuranharzsystemenDipl.-Ing. Norbert Schütze, Foseco GmbH, Borken

In den letzten Jahren kamen in den einzelnen Gießereien die unter-schiedlichsten Trägerflüssigkeiten für Schlichten zum Einsatz.Wie sich be-reits vor zwei Jahren dazu herausstellte, führt die Verwendung von Etha-nol als Trägerflüssigkeit im Polykondensationsprozess zu negativen Aus-wirkungen.Ein Vergleich der Biegefestigkeiten ergab bei Ethanolverwendung Festig-keitsverluste in verschiedenen Größenordnungen. Die Ausweitung derUntersuchungen umfasst dabei die Formstoffsysteme „Furan“ und„PUCB“. Diese beiden Formstoffsysteme wurden mit den Trägerflüssig-keiten Wasser, Isopropanol und Ethanol nach der Trennung vom Modellbeaufschlagt, um deren Einfluss näher zu charakterisieren.Zur Charakterisierung wurde nicht nur auf die Biegefestigkeitsentwick-lung, sondern vor allem auf rasterelektronische Auswertungen und Un-tersuchungen der austretenden belasteten Trägerflüssigkeiten zurückge-griffen.Im Ergebnis kann festgestellt werden, dass sich der negative Einfluss imPolykondensationsprozess vor allem bei der Verwendung von Ethanol alsTrägerflüssigkeit eindeutig nachweisen lässt. Aber auch Wasser, Isopropa-nol und Gemische besitzen Einfluss auf das Bindungsverhalten.Der Einfluss dieser Trägerflüssigkeiten ist im Polymerisationsprozess gerin-ger als bei der Polykondensation.Im PUR-Cold-Box-Bereich treten wesentlich geringere Auswirkungen beiVerwendung von unterschiedlichen Trägerflüssigkeiten zu Tage. Aber auchhier sind Ansatzpunkte für auftretende Reaktionsprodukte durch sich ab-spülende Binderbrückenteilchen ersichtlich.Im PUR-Cold-Box-Bereich werden zudem Unterschiede bei derVerwen-dung von Neu- bzw. Altsanden festgestellt. Anwendungsempfehlungenrundeten denVortrag ab.

Prozess- und umweltoptimierte Cold-Box-Binder-Systeme Generation 2008Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Jörg Brotzki, Ashland-Südchemie-KernfestGmbH, Hilden

Die in den 60er Jahren entwickelte Cold-Box-Technologie bildet seit ei-nigen Jahrzehnten die Basis für den Erfolg vieler europäischer Gießerei-en und stellt bis heute das meistverwendete Kernherstellungsverfahrendar.Den Entwicklern ist es demnach aber auch nicht gelungen, eine neueTechnologie im Markt zu etablieren, die mit dem 40 Jahre alten Cold-Box-Verfahren hinsichtlich Produktivität und Qualität konkurrieren kann.Auch wenn sich das zunächst negativ liest, bedeutet es jedoch im Um-kehrschluss, dass es den zahlreichen neueren Verfahren gerade aufgrundder permanenten und erfindungsreichen Weiterentwicklungen im Cold-Box-Segment kaum gelungen ist, eine entsprechende Marktdurchdrin-gung zu erlangen.Die Entwicklung der Cold-Box-Bindersysteme wurde maßgeblich durchden generellen Innovationsschub der letzten Jahrzehnte beeinflusst. Neuepräparative und analytische Methoden, optimierte Fertigungsprozesse,neue Produktionstechniken, interdisziplinäre Forschungsaktivitäten unddie Verfügbarkeit neuer Rohstoffe sind Beispiele solcher entwicklungsför-derndenTriebkräfte.Gleichzeitig sind innerhalb der Gießerei die Ansprüche an die Bindemit-telsysteme stetig gewachsen. Dieses liegt zum einen an den gestiegenenAnforderungen im Bereich Qualität und Produktivität und zum anderenan dem technologischen Fortschritt, der gerade auch auf diesem GebietEinzug erhalten hat. Neue Maschinen- und Werkzeugtechnik lassen esmittlerweile zu, dass das Potential der Bindersysteme zu fast 100 % aus-gereizt werden kann.Eigenschaften, anhand derer in früheren Zeiten die Qualität eines Binder-systems beurteilt wurde, wie etwa hohe Festigkeiten, gute Verarbeitungs-zeit und gute Feuchtestabilität, gehören heute zur „Grundausstattung“ ei-nes Binders.

Vielmehr spielen neue Aspekte eine Rolle, die die heutige Bindergenerati-on von den Bindern der früheren Jahre unterscheidet. Diese „Sonderaus-stattung“ beinhaltet Eigenschaften wie hohe Reaktivität, geringe Zugabe-mengen, ein geringer Aminverbrauch, kurze Begasungszeiten und Geruchs-und Emissionsreduzierungen bei der Kernherstellung und beim Abguss.Anhand einer detaillierten Vergleichsstudie wurde dargestellt, inwiefernsich die Bindemittelgeneration der heutigen Zeit von den Bindern dervergangenen Jahre unterscheidet.Eine ähnliche Entwicklung hat auch im Bereich der Additive und Schlich-ten stattgefunden, so dass auch diese in der Gesamtbetrachtung berück-sichtigt werden.Gießereibindemittel erfahren häufig eine gewisse Geringschätzung, da dasErgebnis ihrer Leistung, der Sandkern, nur von beschränkter Lebensdauerist und sich der Binder im späteren Gussstück nicht mehr wiederfindet.Dennoch sind Gießereibindemittel alles andere als nur gelbliche oderauch dunkelbraune viskose Flüssigkeiten, die Mittel zum Zweck sind undbeim Gießprozess verbrennen – sie sind heutzutage High-Performance-Produkte.

Neue Gasdruckuntersuchungen an organischgebundenen Formteilen im GießversuchDietmar Bartsch,Thomas Linke, Dr. Klaus Seeger, Hüttenes-AlbertusChemischeWerke GmbH, Hannover

Organische Bindemittel werden beim Gießprozeß durch die herrschen-den hohen Temperaturen zum größten Teil zersetzt und verdunsten. Fürdie Gase steht nach dem Formfüllen nur ein begrenztes freies Porenvolu-men im Formteil zurVerfügung, so dass sich mit zunehmender Gasmengeein entsprechender Gasdruck aufbaut.Übersteigt dieser Druck den metallostatischen Druck, so entweichendie Gase durch die Schmelze. Setzt sich dieser als Kochen bezeichneterVorgang über eine längere Zeit fort und tritt in der Randzone bereitsdie Erstarrung ein, so kommt es zu offenen oder geschlossenen Gasbla-sen.In früheren Untersuchungen wurden mittels einer von Levelink und Julienbeschriebene Methode die den Gasdruck beeinflussenden Faktoren un-tersucht. So zeigen zum Beispiel aktuelle Bindersysteme einen sehr un-terschiedlichen Gasdruckverlauf, der sich aus der üblichen Messung derGasmenge allein nicht ableiten lässt.Bei der Messmethode von Levelink und Julien wird ein Kern in dieSchmelze getaucht und der im Formteil entstehende Gasdruck gemes-sen. Die Temperatur der Metallschmelze ist während der Messung nahe-zu konstant. Bei der Gussherstellung sinkt jedoch die Temperatur wäh-rend der Erstarrung des Gussteils.Ziel der Arbeit war es, die Messmethodik in einem Gießversuch anzu-wenden. Der Gasdruckverlauf wird in Kernen während des Abgussesund der Erstarrung einer Gusseisenschmelze gemessen. Die Ergebnissebeider Messverfahren wurden verglichen. Eine Reihe von Parametern hatEinfluss auf die Höhe des Gasdrucks. Einige Ergebnisse wurden dazu vor-gestellt.Der Gasdruck in Kernen wird durch die Korngrößenverteilung des San-des beeinflusst. Insbesondere die Feinanteile beeinflussen die Höhe desGasdruckes. Mögliche Einflüsse durch die Gießtemperatur wurden über-prüft.Bei geschlichteten Kernen kann ein höherer Gasdruck beobachtet wer-den. Die feuerfesten bis hoch feuerfesten Grundstoffe der Schlichte dich-ten die Formteiloberfläche ab. Dadurch bleibt ein Anteil an Gas, der beieiner ungeschlichteten Oberfläche während des Formfüllvorganges nochin den Formhohlraum entweicht, im Formteil erhalten. Durch den Einsatzspezieller gasdurchlässiger Schlichten lässt sich der Parameter Gasdruckim Kern deutlich steuern.

Wirkungsweise und Nutzen von grenzfächen-aktiven SchlichtenReinhard Stötzel, Christian Koch,Michael Kloskowski, Jörg Brotzki,ASK Chemicals, Hilden

An der Grenzfläche zwischen Sand, Schlichte und Metall finden oft Reak-tionen statt. Insbesondere im Stahlguss und Sphäroguss können daraus

resultierende Fehler zu einer hohen Nacharbeit oder Ausschuss führen.Andererseits können Reaktionen auch bewusst genutzt werden, um dasGefüge des Metalls zu beeinflussen.Neuentwickelte Schlichten, die aktiv in diese Reaktionen eingreifen, ver-bessern als integraler Teil des Gesamtprozesses die Leistungsfähigkeit derGießereien nachhaltig.In den letzten Monaten hat sich gezeigt, dass in verschiedenen Stahlgie-ßereien zunehmend Probleme mit Vererzungen und Versinterungen desChromitsandes stattfinden. Eine systematische Untersuchung hat gezeigt,dass der Chromitsand im Vergleich zu früheren Jahren zunehmend Men-gen an Nebenmineralien enthält. Diese bestehen aus Diopsid und Anor-thit, welche eine sehr niedrig schmelzende Phase bilden. Weiterhin hatdie Untersuchung gezeigt, dass während des Temperns von ChromitsandEisenoxid an die Oberfläche wandert und damit die Feuerfestigkeit ander Kornoberfläche herabsetzt und mögliche Reaktionen begünstigt.Das Konzept der Imprägnierschlichten wurde konsequent weiterentwi-ckelt, um die Nachteile des sich verschlechternden Chromitsands auszu-gleichen. Im Ergebnis sind eine Aluminiumoxidschlichte KerntopWV 200 A(Wasserschlichte) und Silico L 200A (Alkoholschlichte) entwickelt wor-den, die die Chromitsandkörner entsprechend umhüllen und so für eineentsprechende Erhöhung der Feuerfestigkeit sorgen.Praxisversuche in Stahlgießereien haben gezeigt, dass die Anwendung ei-ner derartigen Schlichte den Putzaufwand im Stahlguss drastisch redu-ziert hat.Oberflächenfehler bei GJS wurden in der Vergangenheit oft dem BereichGasfehler oder Schlackenfehler zugeordnet. Systematische Untersuchun-gen von verschiedenen Oberflächenfehlern haben gezeigt, dass diesehäufig aufgrund der sich bildenden Gasatmosphäre und der daraus resul-tierenden Redoxphasen in der Grenzfläche Sand, Schlichte und Metallhervorgerufen werden.REM-Bilder von Gasfehlern, die ursprünglich wie Pinholes aussehen, zei-gen, dass sich eine zähflüssige Schmelzphase, bestehend aus Eisenoxidund Schlichte, gebildet hat. Durch ein entsprechendes Gasangebot wirddie Schmelzphase zu Hohlkugeln aufgebläht und führt im Metall zu ent-sprechenden nadelförmigen Vertiefungen. Durch Einsatz einer gasdurch-lässigen Schlichte oder Verwendung eines mineralischen Additivs konntedie Atmosphäre in der Grenzschicht beeinflusst und damit der Feh-ler beseitigt werden. Der Einsatz von Schwefel bindenden Schlichten imSphäroguss ist seit langem Stand der Technik, um Entartungen der Sphä-roliten an der Oberfläche zu vermeiden. Die systematische Weiter-entwicklung dieses Schlichtekonzeptes hat es ermöglicht, gezielt dieOberfläche (Randzone) des Metalls in gewünschter Weise zu modifizie-ren.

ThermischesVerhalten von GießereisandkernenDipl.-Ing.Andreas Sobota, IfG – Institut für Gießereitechnik gGmbH,Düsseldorf

Ziel dieses durch die AiF geförderten Forschungsvorhabens war die Er-mittlung von Werkstoffkennwerten zur Berechnung der durch thermi-sche Belastung hervorgerufenen Ausdehnungs- und Verformungsvorgän-ge von Sandkernen. Betrachtet man Sandkerne als eigenständige Bauteile,so müssen unter Berücksichtigung des Belastungsfalles und der thermi-schen Beanspruchung im Gießprozess die werkstofflichenVersagenskrite-rien erfasst werden.In dieser Forschungsarbeit wurden grundlegende Erkenntnisse für dieVerwendung bekannter FEM-Methoden zur Auslegung von Sandkernenerarbeitet. Durch die experimentelle Ermittlung des formstoffspezifischenSpannungs- und Dehnungsverhaltens (E-Modul) können Formstoffe alsWerkstoffe und folglich Sandkerne als Bauteile betrachtet werden.Für die experimentelle Ermittlung der temperaturabhängigen Kraft-Weg-Kurven von Kernformstoffen wurde der Wärmetransport im untersuch-ten Formstoffsystem ermittelt. Im Rahmen der Forschungsarbeit wurdehierfür das Aufheizverhalten von zylindrischen Biegeproben im vorge-wärmten Ofen der Prüfeinrichtung ermittelt. Es wurde der Temperatur-verlauf bei verschiedenen Vorheiztemperaturen in den Biegeproben biszum Erreichen des quasi-isothermen Zustandes (Temperaturgradientzwischen Probenmitte und Randschicht der Probe <10 K) aufgenom-men. Auf der Basis der so ermittelten Aufheizzeiten wurde der zeitlicheBeginn der Biegeprüfung festgelegt.

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Die Aufnahme der temperaturabhängigen Kraft-Weg-Kurven erfolgtenach der o. g. Methodik bei verschiedenen Ofentemperaturen bzw. Auf-heizzeiten. Des Weiteren wurden aus den temperaturabhängigen Kraft-Weg-Kurven Spannungs-Dehnungs-Diagramme berechnet. Die Steigungim linearen Bereich des Spannungs-Dehnungs- Diagramms beschreibtden E-Modul. Nach dieser Vorgehensweise wurden in definiertenTempe-raturschritten Spannungs-Dehnungs-Kurven und der Elastizitätsmodulbestimmt.Die experimentelle Ermittlung und Bereitstellung von temperaturabhän-gigen mechanischen und thermophysikalischen Kennwerten von Form-stoffsystemen bilden die Grundlage für die Simulation des thermomecha-nischen Verhaltens von Sandkernen bzw. der daraus resultierenden Maß-haltigkeit von Gussteilen.

VORTRAGSREIHE 4: ANLAGENTECHNIK

Gießlinien – produktiv und wirtschaftlichLothar Hartmann, Kurtz GmbH, Kreuzwertheim

Kurtz wurde 1779 gegründet und ist seit sechs Generationen in Famili-enbesitz. Seit rund 150 Jahren besitzt Kurtz Gießereierfahrung im eige-nen Haus und seit fast 30 Jahren baut Kurtz Niederdruck-, Kipp- undSchwerkraftgießmaschinen für Aluminium- und Magnesiumlegierungen.Neben Kokillenguss bietet Kurtz auch Niederdruckgießmaschinen fürGips-, Keramik- und Sandformen an. Darüber hinaus baut Kurtz Maschi-nen für Rapid Prototyping, Kundengießer, die Serienproduktion sowieStandardversionen.Kurtz kennt den extremen Kostendruck, welchem unsere Kunden unter-liegen.Wie erreicht der Gießer also das Ziel, gute und gleichzeitig kosten-günstige Teile zu produzieren? Billige Anlagen helfen dabei nicht. Aus-schlaggebend für produktive und wirtschaftliche Gießanlagen sindGießverfahren,Verfügbarkeit,Betriebskosten undEnergieverbrauch.

Mit dem Niederdruck-Gießverfahren können folgende Eigenschaften er-reicht werden:höhere Gussqualität,bessere mechanische Eigenschaften,Kosteneinsparung durch weniger Kreislaufmaterial, weniger Putzkos-ten und höheren Ertrag.

Weniger Angussmaterial bedeutet, dass Kosten für Putzen, Entgraten undEinschmelzen deutlich reduziert werden. Putzkosten sind hauptsächlichPersonalkosten, die besonders bei Kundengießern mit geringen Stückzah-len ins Gewicht fallen, wo automatisiertes Putzen oder Stanzen keinesfallsprofitabel ist. Beim Niederdruckgießen macht das Kreislaufmaterial 5 %bis 20 % des Gussteilgewichts aus, wohingegen es beim Schwerkraftgie-ßen bis zu 100 % und mehr betragen kann. In Anbetracht der steigendenEnergiekosten, das heißt Euro/kg Schmelze, sollte jedes Kilogramm an un-nötiger Schmelze vermieden werden. Die höhere Investition in das Ma-schinenkonzept wird amortisiert und ist in kürzester Zeit aufgrund deroben genannten Punkte profitabel.Die Verfügbarkeit von Anlagen kann durch schnelle Ofenwechselsystemeund schnelleWerkzeugwechsel gesteigert werden. Schnelle Ofenwechselrealisiert Kurtz durch Ofenshuttlesysteme.Transportiert werden.Öfen von 300 bis 2600 kg. Der eigentlicheWechsel läuft sehr schnell abund kann in der Nebenzeit erfolgen, so dass im besten Fall keinTaktausfallzu verzeichnen ist. Darüber hinaus bleibt die Kokille auf Betriebstempera-tur.Schnelle und sichere Werkzeugwechsel erfolgen mit Koppelsystemen.Vorteile liegen hier auch im sicheren Koppeln, wodurch jeder Kreis auto-matisch richtig gekoppelt wird. Durch das Vorheizen derWerkzeuge wirddie Zeit bis zum nächsten Guss verkürzt.Betriebskosten werden bei Maschineninvestitionen schnell vergessen,können aber durch folgende Faktoren zum Kostenfresser werden:laufende Kosten für Kühlung undWartung und Instandhaltung.

Wasser ist unter dem Aspekt, dass Luft das teuerste Kühlmedium ist, oftdie klügere Alternative. Nutzt man dann noch einen Kühlturm, gehen dieKosten für eineWasserkühlung „gegen null“. Ein Kühlturm mit „weichemWasser“ hilft auch, dieWartungskosten der Kokillen zu reduzieren. Darü-ber hinaus kann die Kokille länger auf der Maschine bleiben, da sich keinKalk in den Kühlkanälen ablagert.Energie und die damit verbundenen Kosten – ein Reizthema. Deutlichwird dies im Stromverbrauch derWarmhalteöfen. Kosten sind durch ent-sprechende Ofenisolierungen um bis zu 40 bis 50 % reduzierbar. Kurtzhat hierzu in der eigenen Gießerei verschiedene Versuche durchgeführt,mit dem Resultat, dass selbst bei kleinen 300-kg-Öfen durch die richtigeIsolierung 45 % Energie eingespart werden kann.

InnovativeAutomatisierungslösungen für Gieße-reien – einfache Bedienkonzepte und Hightech –(k)einWiderspruch?Dipl.-Ing. (FH) Dirk Hablick, ABB Automation GmbH

Wie definiert man Einfachheit wenn es um die Bedienung komplexer ro-boterbasierter Anlagen und Maschinen geht? Gibt es eine Formel, umEinfachheit auszudrücken? Wie muss eine Anlage oder ein Konzept aus-geführt sein, damit bei den Betreibern der Fokus auf die Produktion ge-richtet bleibt und nicht auf die Bedienung der Maschine als solches?In der Gießereiautomation ist die Beantwortung dieser Fragen durch zu-geschnittene Konzepte essentiell wichtig, denn nur die Anlagen, die auchvon Personal mit niedrigem Schulungsniveau sicher bedient werden kön-nen, sind letztendlich akzeptiert und werden wirtschaftlich mit hoherVer-fügbarkeit produzieren.Welche Wege man gehen kann, um in kaum er-schlossene Bereiche in der Gießerei vorzustoßen, stellt ABB Automationanhand von drei Beispielen vor.

Roboterlösung zur Formkastenentlüftung – Bedienungvom LeitstandDieses Funktionspaket wurde für den Sandgießer entwickelt.Wenn Ent-lüftungskanäle in den Formsand eingebracht werden müssen, dann bietetder Industrieroboter mit integrierter servomotorischer Stecheinheit eineReihe vonVorteilen. Die Flexibilität des Roboters bietet ungeahnte Mög-lichkeiten beim Stechen von präzisen Löchern im unteren Durchmesser-bereich (bis 10 mm). Dabei kann direkt von der Modellseite ohne Erfor-dernis einer Anformung durch den Modellbau gestochen werden.Taktzei-ten von unter einer Sekunde pro Loch sind erreichbar. Schräges Stechenist möglich und auch Prozesskräfte können mittels Kraftaufnehmer proto-kolliert werden. In punkto Bedienkonzept ist diese Art der Roboterinte-gration perfekt auf das Formanlagenumfeld abgestimmt. Die Lochpositio-nen werden als Datensatz eingegeben und der Roboter arbeitet die Da-ten in entsprechender Reihenfolge ab. Es ist hier kein Teachen des Robo-ters erforderlich; der Roboter arbeitet hier als standardisierte Bearbei-tungsmaschine.

ForceControl –Tastsinn für Roboter und innovativesProgrammierkonzeptBei ForceControl handelt es sich um ein Funktionspaket, das speziell fürBearbeitungsprozesse an Gussteilen entwickelt wurde. Aufgrund derenormen Anforderungen beim roboterbasierten Putzen, Entgraten undPolieren von toleranzbehafteten Gussteilen war es erforderlich, konven-tionelleWege zu verlassen und neue Bedienkonzepte zu entwickeln. For-ceControl besteht aus einem Kraftsensor, einem modifizierten Achsrech-ner des Roboters und graphischer Bedienersoftware. Die Kombinationdieser Komponenten verleiht dem Roboter einen Tastsinn und ermög-licht zusätzlich eine neuartige Programmiermethode. Der Roboter kannzum Programmieren mit der Hand geführt werden und muss nicht mit-tels Joystick bewegt werden.Teachen des Roboters wird damit keine Tä-tigkeit für Experten bleiben, sondern auf die Bedienerbene verlagert.

Semiautomation für mehr FlexibilitätEs gibt in der Gießerei viele Prozesse, die vollautomatisch nicht realisier-bar sind. Das Vergießen von Aluminium ist als Roboterapplikation gelöstund funktioniert in der Praxis zur vollsten Zufriedenheit der Anwender.Wie aber muss ein Roboterkonzept aussehen, das auch für Prototypen-

gießer und Kleinseriengießer eine Roboterautomation interessant undbeherrschbar macht. Hier ist oftmals der „manumatische“Weg der opti-male (manuell + automatisch = manumatisch). Eine spezielle Eingabehilfe(z. B. das elektronische Gießgehänge) ermöglicht dem erfahrenen Gießer,der bisher nur mit Pfanne gearbeitet hat ein Bedienen eines Robotersys-tems. Die vom Gießer gemachte Gießbewegung wird gespeichert undkann später automatisch ausgeführt werden.Alle drei Beispiele zeigen deutlich, dass Einfachheit in der Bedienung kei-nesfalls einfachere Anlagen und Systeme bedeutet. Vielmehr müssenKnow-how, Intelligenz und Innovation in die Entwicklung der Mensch-Ma-schine-Schnittstelle fließen, damit komplexe Anlagen von Bedienern mitwenig Robotererfahrung sicher beherrschbar sind und der Fokus auf dieGießereiprozesse gerichtet bleiben kann.

Reinigen von Kernwerkzeugen und Entkernen vonGussteilen mittelsWasserhochdrucktechnikDipl.-Ing. Hans Finkenberg, RST GmbH, Hamminkeln

Reinigen von Kernwerkzeugen mit Hilfe derWasser-hochdrucktechnikEs wurde die Reinigung von Kernwerkzeugen mit Hilfe derWasserhoch-drucktechnik vorgestellt. Insbesondere wurden anhand einer Kernkasten-Reinigungsanlage Reinigungsproblemlösungen aufgezeigt in einer Alumini-umgießerei, die einen hohen Qualitätsstandard in der Sandkern- und so-mit bei der Gussteileherstellung gewährleisten.Besonders problematisch sind ausgehärtete Sandreste, die in den For-men verbleiben und die Qualität des Endproduktes (Motorblöcke) starkvermindern.Zur Reinigung der Kernwerkzeuge wird ein Roboter eingesetzt. Dieserführt ein drehendes Wasserwerkzeug, welches mit einem Wasserdruckvon ca. 1500 bar die Kernwerkzeuge von Verunreinigungen und Verkrus-tungen befreit. Die gesamte Anlage arbeitet vollautomatisch. DerWasser-bedarf der Anlage wird durch eine Wasseraufbereitungsanlage bereitge-stellt. Das gesamte Wasser wird gesammelt und aufbereitet und demProzess wieder zugeführt.

Darstellung der Kostenentwicklung beim Reinigen vonTeilen mit unterschiedlichenVerfahren:Ultraschallreini-gung,Trockeneisreinigung bzw.WasserhochdruckreinigungVorgenannte Reinigungsverfahren wurden mit Unterstützung anwender-bezogener Produktionsdaten auf ihre Wirtschaftlichkeit hin untersuchtund verglichen.

Vorgehensweise bei der Erstellung einesAnlagenkon-zeptes am Beispiel der Entkernung von Gussteilen mitHilfe derWasserhochdrucktechnikVor Erstellung eines Anlagenkonzeptes wird die Problemstellung betrach-tet. In einem Technikum werden in Versuchsreihen sämtliche notwendi-gen Verfahrensparameter ausgetestet und festgelegt. Erst danach erfolgtdie Konzeption der Anlage in Abhängigkeit der vom Bedarfsträger gefor-derten, produktionsabhängigen Parameter.

Automatisierung eines Schleudergießverfahrenszur Produktion vonTiAl-Komponenten im FeingussDr.-Ing. Julio Aguilar, Dr.-Ing.Andre Schievenbusch,Access e.V.,Aachen

Gegenwärtige Legierungsentwicklungen für Hochtemperaturanwendun-gen in der Luftfahrt- und Automobilindustrie streben im Hinblick auf dieangeforderte Reduktion des CO2-Austoßes nach Gewichtsreduktionund Erhöhung der Hochtemperatureigenschaften von Antriebskompo-nenten. Intermetallische Titan-Aluminium-Legierungen (TiAl) der letztenGeneration haben bereits ein großes Potential zum Erreichen diesesZiels nachgewiesen. Allerdings ist TiAl ein anspruchsvoller Werkstoff, fürdessen Verarbeitung speziell entwickelte Verfahren nötig sind. Access ver-fügt über eine komplette Route für die Kleinserienproduktion von hoch-wertigen TiAl-Komponenten, welche den hohen Anforderungen genügtund die Verfahren Feinguss und Schleuderguss einschließt. Nachdem die

Machbarkeit dieser Technologie vielfach bewiesen werden konnte, soll siein einem nächsten Schritt die Serienfertigung von Bauteilen überführtund integriert werden. Dafür hat die Firma Linn HighTherm GmbH inenger Kooperation mit Access ein Automatisierungskonzept für dasSchleudergießen vonTiAl in keramische Formschalen nach dem Feingieß-verfahren entwickelt und gebaut. Neben zwei Schleudergießanlagen sindin das Konzept zwei Vorwärmungsöfen und ein Wärmebehandlungsofenintegriert. Durch Verwendung eines Industrieroboters werden die einzel-nen Anlagenteile miteinander verbunden.

Greenfield – die modulare GießereiDr. Hans-Peter Krapohl, Krapohl-Wirth-Foundry Consulting GmbH,Augsburg

Der Vortrag beschäftigte sich im Kern mit dem Thema der modularenHpdc-Greenfield-Gießerei. Abgeleitet von der momentanen, weltweitdurch Wachstum geprägten Situation der Gießereiindustrie, wurde dasUmfeld neuer Gießereien aufgezeigt. Der Begriff der modularen Gießereiwurde verdeutlicht, Chancen und Nutzen solcher Gießereikonzeptionendargestellt.Anhand einiger weniger, neutralisierter Beispiele wurden die Anforderun-gen an modulare Gießereien reflektiert und das Vorgehen bei der Erstel-lung solcher zukunftsweisender Gießereien erläutert.Der Aufbau der modularen Gießerei und damit der Vortrag, orientiertensich dabei an der ökologischen Verträglichkeit auf neuestem Stand derTechnik in Verbindung mit streng ökonomischer Ausrichtung. Dies mitdem Ziel Gießereikonzepte zu realisieren, welche im internationalenWettbewerb nicht nur beständig sind, sondern das Potential bergen, Kos-tenund Technologieführerschaft zu erlangen, damit nachhaltiges Wachs-tum, die Grundvoraussetzung einer modularen Gießerei, sichergestelltwerden kann.

VORTRAGSREIHE 5:BETRIEBSWIRTSCHAFT/AUS- UNDWEITERBILDUNG

Deutsche Gießereikonjunktur im internationalenKontext –Aufschwung ohne Ende oder Ende desAufschwungs?Dipl.-Hdl. Heiko Lickfett, Deutscher Gießereiverband (DGV), Düsseldorf

Trotz weltwirtschaftlicher Abschwächung sowie US-Subprime-Krise undihren Auswirkungen haben die deutschen Gießereien im Jahr 2007 denfünften Produktionsrekord in Folge einfahren können. Sie haben zudemalle Chancen, auch in 2008 erfolgreich zu sein.Im Vortrag wurden die aktuellen Konjunkturdaten der deutschen Gieße-reibranche analysiert und einemVergleich mit den relevanten Gießerein-ationen unterworfen. Sind im globalen Maßstab die Volumenwettbewer-ber mit China, Indien und Japan vorrangig im asiatischen Raum zu findenoder sollten wir uns eher auf die erweiterte Europaregion konzentrieren?Gilt die Regel vom mehrjährigen Konjunkturzyklus für die Gießereibran-che noch? Wenn ja, wo im Rahmen dieses Zyklus befinden wir uns? Istder Höhepunkt schon überschritten? Oder werden durch die Globalisie-rung alle Lehrbuchmeinungen über Bord geworfen? Warum konnten diedeutschen Gießer in den letzten Jahren von einem Rekord zum nächsteneilen?Welche Rolle spielt das Investitionsverhalten der Unternehmen da-bei? Verändert sich die Struktur der Gießereilandschaft in Deutschland;gibt es Verschiebungen? Ein umfassender Fragenkatalog, der im Rahmendes Vortrags angerissen werden wird. Abgeschlossen werden die Ausfüh-rungen mit einem Ausblick auf die mittelfristigen Chancen und Risiken fürdie deutschen Gießereien.

Investitionen – ohne geht’s nicht!Dr.NorbertWichtmann,Deutscher Gießereiverband (DGV),Düsseldorf

Zur Produktion von Guss sind Sachanlagen notwendig – eigentlich eineBinsenweisheit, die nicht der Erwähnung bedarf. Doch spätestens bei derFrage, wie neu die Anlagen sein müssen oder wie alt sie sein dürfen, ge-

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hen die Meinungen (oder auch die Möglichkeiten) auseinander und, da-mit verbunden, der Umfang der Investitionstätigkeit. Zumindest zeigt sichin der Praxis ein äußerst heterogenes Bild. Basierend auf Bilanz- und Er-tragskennzahlen von Gießereien werden einmal die Konsequenzen un-terlassener Investitionen aufgezeigt, darüber hinaus soll insbesondere dieFrage beantwortet werden: Zu welchem Zeitpunkt und in welchem Um-fang sind Investitionen notwendig?

Entscheidungsfaktoren bei Gießerei-InvestitionenJan vanWijk, Gemco Engineers B.V., Son/Niederlande

Wenn ein Unternehmen plant, zu investieren, wird diese Investitionsent-scheidung u. a. auf Basis des finanziellen Ergebnisses der Investition gefällt.Dieses finanzielle Ergebnis wird in einer finanziellen MachbarkeitanalysedesVorhabens erstellt.Die Basis für diese finanzielle Machbarkeitanalyse ist in drei Hauptpara-meter aufzuteilen:unterschiedliche Aspekte des Marktes, die vor allem den Standort derGießerei, die Möglichkeiten des Verkaufsvolumens und den Verkaufs-preis bestimmen;technische und technologische Überlegungen bezüglich des Herstel-lungsverfahrens der Gussteile;Festlegung der benötigten Ausrüstungen und bis in welcher Tiefe Pro-duktionsabläufe automatisiert werden. Die ausgewählten Anlagenwerden in einem optimalen Layout der neuen Gießerei dargestellt.Nur so ist ein zuverlässiges Projektbudget festzustellen. Mit dieser An-lageplanung können die übrigen Daten wie Materialverbrauch, Energieund Medienverbrauch, Personal und andere Gießereikosten festgelegtwerden.

Aus diesen Daten werden dann die theoretischen Produktherstellungs-kosten in der neuen Gießerei berechnet sowie andere finanzielle Kenn-zahlen.Diese Analyse der finanziellen Machbarkeit des Projektes ist ein iterativerProzess, wobei die Gesamtinvestition und die Herstellungskosten gegendie Möglichkeiten im Markt abgewogen werden.In der Präsentation wird die Rahmenstruktur anhand eines aktuellen Ent-wurfes einer modernen und innovativen Gießerei angegeben und wiedaraus realistische Kosten als Basisdaten für die finanzielle Machbarkeit-analyse berechnet werden können. Es wurde dargestellt, warum das ef-fektive und effiziente Realisieren eines Neubaus und Anfahren der Pro-duktion maßgeblich sind für den Erfolg des Projektes.

Strategien und Herausforderungen der deutsch-sprachigen Gießereiindustrie – Ergebnisse einerempirischen StudieDr. Ralf P. Jung, intra-Unternehmensberatung GmbH, Düsseldorf;Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Andreas Schäfers, Dipl.-Ing., Dipl.-Wirt.Ing.Bernd Abel, Fachhochschule Südwestfalen,Meschede

Im Jahr 2007 wurde im Rahmen einer Diplomarbeit eine empirische Un-tersuchung zu den Strategien und Herausforderungen der Gießereiin-dustrie mittels Fragebogen durchgeführt. Befragt wurden ca. 450 Eisen-und NE-Metallgießereien in Deutschland, Österreich und der Schweiz.Zielsetzung war eine Aktualisierung der Studie „Gießerei 2010“ aus demJahr 2001. Auf die Befragung haben 72 Gießereien aus Deutschland ge-antwortet. Die sehr hohe Rückläuferquote ergibt ein repräsentatives Bildder Branche und ermöglicht differenzierte Auswertungen.Die Gießereibranche ist im letzen Jahr deutlich gewachsen. Diese Markt-entwicklung spiegelt sich in der Befragung wider. Lediglich drei der be-fragten Unternehmen beklagen geringe Umsatzeinbußen während mehrals 90 % der Unternehmen einen zum Teil deutlich gestiegenen Umsatznachweisen können. Auch für die Zukunft erwarten die Unternehmeneine positive Geschäftsentwicklung.Zu den Erfolgsfaktoren mit der größten Bedeutung für Gießereiunter-nehmen zählen Produktqualität, Flexibilität, Reputation/Ansehen beimKunden sowie dasVerständnis des Kundengeschäfts.Wichtig sind darüberhinaus die Mitarbeiterqualifikation, das optimale Leistungsangebot und dieLieferzeit.

Die Unternehmen wurden anhand der recherchierten Geschäftszahlenund der Antworten im Fragebogen in erfolgreiche und weniger erfolgrei-che Unternehmen differenziert. Die erfolgreichen Unternehmen beschäf-tigen sich stärker mit Forschung und Entwicklung, der Weiterbearbeitungihrer Produkte und Logistik, hingegen weniger stark mit Putzen/Entgratenund Modellbau. Erfolgreiche Unternehmen versuchen, Kernkompetenzenund Alleinstellungsmerkmale zu erarbeiten. Diese Unternehmen setzenauf technologische Erfolgsfaktoren, der Preis der Produkte spielt als Diffe-renzierungskriterium im Wettbewerb keine so große Rolle wie bei derweniger erfolgreichen Konkurrenz.Weitere differenzierte Analysen zeigen eine unterschiedliche Gewichtungder kritischen Erfolgsfaktoren in den einzelnen Marktsegmenten sowienach Unternehmensgröße auf.Die Gießereibranche sieht der Globalisierung gespalten entgegen.Wäh-rend 43 % der befragten Unternehmen der Globalisierung kritisch ge-genüber stehen (13 % halten diese sogar für eine starke Bedrohung),überwiegen für 46 % die positiven Auswirkungen. Bei letzteren findensich überwiegend erfolgreiche Unternehmen, die Globalisierung mehr-heitlich als Chance begreifen. Als negative Auswirkungen der Globalisie-rung stehen der erhöhte Preisdruck durch die internationale Konkurrenzsowie dieVerknappung der Rohstoffe imVordergrund.

EinAusweg aus dem Führungskräftemangel – dieGießerei alsAusbildungspartner für die Bachelor-ausbildung an einer BerufsakademieDr.-Ing. Christine Bartels, Dr.-Ing. Andreas Huppertz, CLAAS GUSSGmbH, Bielefeld

Die derzeitige Situation der deutschen Gießereiindustrie ist überaus er-freulich. Die positive wirtschaftliche Entwicklung hält an, und die Brancheblickt in volle Auftragsbücher. Der steigende Bedarf unserer Kunden kannnur noch gedeckt werden, wenn sowohl technische als auch logistischeProzesse reibungslos ablaufen und kontinuierlich weiter optimiert wer-den. Hinzu kommen die Herausforderungen einer zunehmenden Inter-nationalisierung, der sich auch mittelständische Unternehmen wieCLAAS GUSS gegenüber sehen sowie die Anforderungen des Marktes,dieWertschöpfungskette zu verlängern.Nur wenn sich eine Gießerei all diesen Anforderungen erfolgreich stellt,ist sie für denWettbewerb mit Niedriglohnländern optimal gerüstet. Diesist jedoch nur möglich, wenn auf hoch qualifizierte Mitarbeiter in verant-wortlichen Positionen zurückgegriffen werden kann.Unter diesen Bedingungen trifft der aktuell auf dem Arbeitsmark herr-schende Fachkräftemangel besonders hart. Die Hoch- und Fachhoch-schulen können mit der Zahl der Absolventen im Bereich Gießereikun-de den momentanen Bedarf der Industrie nicht decken. Die wenigenAbsolventen sind auf dem Arbeitsmark begehrt. Die Möglichkeit, jungeMenschen bereits vor dem Abschluss des Studiums für das eigene Un-ternehmen zu interessieren, ist daher für Unternehmen heute immerwichtiger, um den zukünftigen Bedarf an Führungskräften decken zu kön-nen. Angebote von Exkursionen und Werbeveranstaltungen an Hoch-schulen und Fachhochschulen sind häufig genutzte Ansätze, um auf daseigene Haus aufmerksam zu machen.Viele Firmen versuchen auch, Stu-denten bereits während des Studiums über Stipendien an das Unter-nehmen zu binden.CLAAS GUSS verfolgt hier seit einem knappen Jahr noch einen weiterenAnsatz. Seit dem Wintersemester 2007/2008 bietet das Unternehmendie Ausbildung zum Bachelor Maschinenbau an der BerufsakademieStuttgart an. Bei dieser dualen Ausbildung wechseln sich kompakte, an-spruchsvolle Theorieblöcke an der Berufsakademie mit Praxisblöcken imUnternehmen ab. CLAAS GUSS profitiert hier von der langjährigen Er-fahrung, die die Firma Claas mit der Ausbildung an der Berufsakademiegemacht hat. Seit mehr als 15 Jahren bildet Claas Absolventen unter-schiedlicher Fachrichtungen auf diesemWege aus. Für CLAAS GUSS liegtder Fokus derzeit auf der Fachrichtung Maschinenbau. Während derTheoriephasen werden in den ersten vier Semestern die Grundlagendes Maschinenbaus vermittelt, bevor dann im 5. und 6. Semester eineVertiefung gewählt wird und das Studium mit einer Bachelorarbeit abge-schlossen wird. Für CLAAS GUSS sind sowohl die VertiefungsrichtungenKonstruktion und Entwicklung als auch die Produktionstechnik interes-sant. Die duale Ausbildung ermöglicht es – im Gegensatz zum klassischen

Maschinenbaustudium – aufbauend auf dem breiten Theorieteil des Ma-schinenbaustudiums im Rahmen der Praxisphase im Unternehmen spe-zielle gießereitechnische Themen zu vermitteln. Darüber hinaus lernenStudenten bereits während ihrer Ausbildung das Unternehmen gründlichkennen. Das umfasst bei CLAAS GUSS nicht nur ein Kennenlernen allerBereiche einer Gießerei, sondern auch aller Standorte. Damit sind dieAbsolventen am Ende ihrer Ausbildung optimal auf den Berufseinstiegvorbereitet und können im Unternehmen weiter zu Führungskräften fürdas operative Management aufgebaut werden.Für junge Menschen ist diese Ausbildungsform nicht nur wegen des frü-hen Bezugs zur Praxis und der frühen, engen Bindung an ein Unterneh-men attraktiv, sondern auch auf Grund der Tatsache, dass sie von Anfangan einen Ausbildungsvertrag erhalten und damit über ein eigenes Ein-kommen und finanzielle Unabhängigkeit verfügen.

Neue Perspektiven für die Gießereibranchedurch gezielte Umschulungs- undWeiterbildungs-programme QuiG – QualifizierungsinitiativeGießereitechnikDipl.-Volksw. Andreas Wiemann, Gesamtverband Deutscher Metall-gießereien (GDM), Düsseldorf

Programm „QuiG – QualifizierungsinitiativeGießereitechnik“Auf Grund der stetig wachsenden technischen Anforderungen an dieProdukte und Ausstattungen von Gießereien wird in hohem Maße ent-sprechendes Fach- und Führungspersonal benötigt. Leider sind Fachkräftefür die Gießereibranche weiterhin nicht in ausreichender Anzahl zu be-kommen, wogegen in anderen Branchen Fachpersonal freigesetzt wird.Der GDM bietet gemeinsam mit dem VDG und der RAG-Bildung einProgramm zur Neugewinnung von Facharbeitern für die Gießereibran-che ab August 2007 an.Das Programm „QuiG – Qualifizierungsinitiative Gießereitechnik“ ist ziel-gerichtet auf die Bedarfe der Unternehmen abgestimmt. Erfahrene Fach-arbeiter, bevorzugt aus Metall- und Elektroberufen sowie Verfahrensme-chaniker (z. B. für den Einsatz im Schmelzbetrieb) und weitere artver-wandte Berufe, deren Berufsbild sich mit Einsatzmöglichkeiten in den ver-schiedenen Gießereien vereinbaren lässt, stehen im Fokus der Initiative.Es handelt sich im weitesten Sinne bei der beruflichenWeiterbildung umden Erwerb von gießereitechnischen Zusatzqualifikationen zum bereitsbestehenden Fachwissen.

Programm – „WeGebAU 2007“Das Programm „WeGebAU 2007“ soll das Interesse und die Bereit-schaft von Betrieben und Beschäftigten zur Weiterbildung wecken. AlsImpulsgeber gedacht, ist das Programm auf Beschäftigte ausgerichtet, dieentweder gering qualifiziert oder älter sind. Die in Betracht kommendenFörderinstrumente sind der Arbeitsentgeltzuschuss, die Förderung derberuflichen Weiterbildung mit Weiterbildungskosten für Ältere oder fürUngelernte. Der Arbeitsentgeltzuschuss wird dem Arbeitgeber gewährt;dieWeiterbildungskosten werden an den Arbeitnehmer gezahlt.Damit sollen die Entstehung von Arbeitslosigkeit vermieden, die Beschäf-tigungschancen und die Beschäftigungsfähigkeit der Arbeitnehmer verbes-sert und dem Fachkräftemangel entgegengewirkt werden.Zu weitergehenden Fragestellungen in Bezug auf Ziel, Dauer und Aufbausowie Ablauf der Maßnahmen wird imVortrag eingegangen.

PLENARVERANSTALTUNG

Grenzen überwindenDipl.-Wirtsch.-Ing.Hans-Dieter Honsel, Präsident desVereins DeutscherGiessereifachleute (VDG), Düsseldorf

Es ist kein Zufall, dass die Große Gießereitechnische Tagung 2008 in Aa-chen stattfindet. Schon die Gelehrten zur Zeit Karls des Großen im8. Jahrhundert tagten gern in Aachen. Das lag u. a. an der geographi-schen Lage Aachens und dem europäisch-weitläufigen Flair der Kaiser-stadt inmitten des Dreiländerecks: Belgien, Niederlande und Deutsch-

land. Aachen – als Stadt und Lieblingsaufenthaltsort Karls des Großen –war sozusagen die erste Hauptstadt eines Reiches mit europäischen Di-mensionen.In Aachen ist Europa Alltag. Die Grenzen wurden hier eher als anderswodurchlässig, grenzüberschreitende Zusammenarbeit in allen Bereichen hatbereits Tradition: So war es auch keine Frage, diesen niederländisch-bel-gisch-deutschen Gießereitag hier in Aachen zu veranstalten. Genau die-sen grenzüberschreitenden Gedanken sollten wir in unser alltäglichesDenken und Handeln aufnehmen.Wir überschreiten in der Gießereibranche aber auch noch andere Gren-zen: Denken wir z. B. an die Erweiterung unserer Wertschöpfungskette,ein Schritt, der noch vor gar nicht allzu langer Zeit in weiter Ferne lagund wir Gießer uns nur um die reine Herstellung des Gussteils geküm-mert haben. Aber aus der heutigen Sicht können wir sagen, dass es gutund lebensnotwendig war, diesen neuen, grenzüberschreitenden Weg zugehen. Dazu braucht man Mut und die Beharrlichkeit eines von der Sa-che Überzeugten. Und genau diesen Mut brauchen wir nun auch bei derZusammenführung der drei deutschen Gießereivereinigungen. An Ein-sicht und gutemWillen Vieler hat es auch in der Vergangenheit nicht ge-mangelt, jetzt aber haben wir eine neue Ausgangssituation, wie sie bessernicht sein könnte. Lassen Sie uns die Chance jetzt nutzen!

Innovationskultur als Erfolgsfaktor eines weltweitagierenden UnternehmensJürgen Jaworski, Geschäftsführer, Direktor Industrie- und Transport-Märkte Deutschland bei der 3M Deutschland GmbH, Neuss

Das Ergebnis einer Management-Untersuchung spricht eine klare Spra-che:Wer wie 3M und andere hochinnovative Unternehmen über 40 %seiner Umsätze mit Produkten erzeugt, die jünger als vier Jahre sind –und dies über ein Spektrum von vielen tausend Produkten –, der kannsich nicht nur auf das Innovationsmanagement im Sinne einer „guten Me-chanik des Innovierens“ verlassen. In innovativen Unternehmen geht esvielmehr um „noch mehr Kreativität mit schnellerer und besserer Umset-zung“, also um die Mobilisierung aller Rezeptoren einer Organisation fürdas Neue, um die Erzeugung von Leidenschaft zur Transformation vonIdeen in am Markt messbare Erfolge sowie um die Schaffung einergrundsätzlichen Offenheit aller Mitarbeiter für neue Wege des Zusam-menarbeitens. Begeisterung, Freude am Erfolg, auch Freude am Erfolg an-derer, Ausprobierenwollen,Toleranz bei Misserfolgen, Freiräume, das allessind Attribute, die Lust auf Neues machen.Dauerhaft erfolgreiche Unternehmen haben erkannt, dass diese Eigen-schaften ihre Zukunft sichern. Erfolgreiche Produkte und Strategien wer-den immer schneller kopiert, Geschäftsprozesse weltweit standardisiert.Das Geschäftssystem von Unternehmen, deren Mechanik, wird zuneh-mend austauschbar. Das Einzige, was nicht kopierbar ist und gleichzeitigden Nährboden für immer wieder neue erfolgreiche Produkte, Servicesund Geschäftsmodelle darstellt, ist eben die Innovationskultur eines Un-ternehmens. Führende Innovatoren haben ein mitreißendes Leitbild. DieBegeisterungsfähigkeit der vielen Mitarbeiter in innovativen Großunter-nehmen wie in mittelständischen Betrieben, ihre Leidenschaft für die Pro-dukte und ihr Engagement für das Unternehmen sind die wirklichenGrundlagen langfristigen Erfolgs.Innovatoren kennen keine Bereichsschranken. Eine Innovationsorganisati-on – Marketing,Verkauf, Forschung und Entwicklung (FuE), Produktmana-gement,Wertschöpfungskette (Supply Chain) – begreift sich nicht mehrbloß als Organigramm mit einer Aneinanderreihung genau gegeneinan-der abgegrenzter Kästchen. Das Silo-Denken der Vergangenheit hat sichüberlebt. Innovationsstarke Unternehmen suchen und fördern massivden engen und regelmäßigen Austausch zwischen den unterschiedlichenUnternehmensfunktionen und -bereichen.Innovatoren entwickeln systematischer.Wer vermutet, dass innovationsstar-ke Unternehmen ob ihrer vielfach informellen Organisationsmerkmale we-niger stringent arbeiten, wird nach eingehender Betrachtung überraschtsein. Die Ideenfindung läuft in der Regel auf Basis klarerTechnologieplattfor-men ab, die mit immer neuen Anwendungsmöglichkeiten in eineWechsel-beziehung gebracht werden. Für den Blick in die Zukunft und das Aufspü-ren neuer Märkte werden fundierte Szenariotechniken angewendet. Fürdie Konzeptentwicklungen ganz neuer Produkte werden Forscher und Ent-wickler zu einem globalen Innovationsnetzwerk zusammengeführt. Innova-toren tun mehr für die Entwicklung undWertschätzung ihrer Mitarbeiter.

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Unternehmen müssen sich daher bereits im Recruitment abheben, at-traktive Karriere-Programme bieten sowie eine Arbeitsatmosphäre ent-wickeln, die alle Merkmale einer erstklassigen Innovationskultur aufweist– Erweiterung des persönlichen Horizonts,Wissensaufladung, Interkultu-ralität, Flexibilität,Wertschätzung. Ein ganz wesentlicher Differenzierungs-faktor hoch innovativer Unternehmen ist darüber hinaus das ausgeprägteMaß an Wertschätzung, die sie ihren Mitarbeitern im Laufe der Zusam-menarbeit zukommen lassen. Innovatoren fördern Eigeninitiative wirksa-mer. Der unausgesprochene Vertrag zwischen Unternehmen und Mitar-beitern in weit entwickelten Innovationskulturen heißt: „Wir erwarteneine extreme Eigeninitiative unserer Mitarbeiter, neue Ideen, neue Impul-se für unser Geschäft zu entwickeln und umzusetzen. Umgekehrt versu-chen wir alles, um die Entfaltung des Neuen zu fördern und alles zu be-seitigen, was Kreativität behindert. Und wir vertrauen unseren Mitarbei-tern, dass sie diese neuen Freiräume auch bestmöglich nutzen.“

The Dutch Foundry Industry, a globalApproachwith local RulesIr. Bert Duit,AVNeG (AlgemeneVereniging van Nederlandse Gieterijen)

Related to Europeancountries as Germany,France, Italy the UK thefoundry industry in theNetherlands is a relativesmall industry neverthe-less with quit some im-pact in as well the Net-herlands as abroad. Al-most all casting techni-ques are available in theNetherlands.The majority of the foun-dries are united withinthe AVNeG (The DutchFoundry Association).Most of the foundries fo-cus on specific nichemarkets worldwide. The-se niches are quit diffe-rentiated and do notcompete with each othertherefore an open relati-onship between the se-veral members can be

achieved.Within the foundry association several commissions are opera-tional for example:Education and labour market: This commission is promoting and im-plementing foundry lectures, seminars and education from operatio-nal towards universal levels.

There are several connections with German, Belgium and US institutesand universities.Labour circumstances, environmental issues and energy: main topics wit-hin the Dutch society heavily affecting the foundry industry. Due to thepopulation density within the Netherlands, most foundries are situatednearby villages and cities.Dutch regulations often exceed the European regulations due to this po-pulation density. Emissions, silica but also smell are main challenges wehave to approach.The AVNeG is joining successfully an Energy ReductionAgreement with the Dutch Government already for several years.Waste material of foundries is also a joined topic. After thorough investi-gations alternative applications are implemented successfully resulting insignificant cost savings for the several members.Besides these commission public relations, government relations and thenetwork within the branch and outside the branch are supported by theAVNeG. Engineering and innovation is stimulated within the Dutch Foun-dry Association. Product and process innovation are performed withinthe specific companies. Using the niche market approach several innova-tions within automotive, trucks, ground moving equipment, hydraulics andappliance are realised. The trend to go from castings towards machined

casting towards component production is adopted by several foundries.More and more foundries have Low Cost Country (LCC) connections inEastern Europe or Asia.With this the foundry industry within the Netherlands is changing fastbut will remain successful.

Forschung, Entwicklung und Innovation – Heraus-forderungen und Chancen für die deutsche Gieße-reiindustrieDr.-Ing. Erwin Flender, Geschäftsführer der MAGMA Gießereitechno-logie GmbH,Aachen

Die Basisinnovation für das Verfahren Gießen wurde vor über 5000 Jah-ren geleistet. Großartige Verbesserungen bezüglich Werkstoff, Prozessund Bauteilen wurden danach erreicht. Das technologische Niveau derdeutschen Gießereiindustrie ist auch im weltweitenVergleich sehr gut.Welche Randbedingungen existieren in der Gießereiindustrie heute fürForschung, Entwicklung und Innovation? Was brauchen wir und welcheVoraussetzungen sind dafür nötig? Wo kann man von anderen lernen,was muss man selbst im eigenen Unternehmen können und welcheGrundeinstellung ist dafür notwendig? Anspruchsvolle Gussteile qualitäts-gerecht herzustellen und damit ordentlich Geld zu verdienen, ist nicht tri-vial. Die Herausforderungen der Zukunft machen es nicht einfacher, abersie sind gerade für die deutsche Gießereiindustrie auch eine einzigartigeChance.

Zusammenschluss der deutschen Gießereivereini-gungen – ein Bericht zum SachstandAss. Kay-Uwe Präfke, Hauptgeschäftsführer des Deutschen Gießerei-verbandes (DGV), Düsseldorf

Der von den Präsidien undVorständen von DGV, GDM undVDG voran-getriebene Zusammenschluss der drei Verbände zu einer Einheit, welcheden aktuellen und künftigen Anforderungen an eine effektive Branchen-vertretung besser gewachsen ist als die Summe der Einzelverbände, istinzwischen so weit gediehen, dass den Mitgliederversammlungen derVer-bände bereits konkrete Umsetzungsmaßnahmen zur Entscheidung vorle-gen werden. Der wesentliche Vorteil einer umfassenden Vereinigung liegtnach übereinstimmender Auffassung der Präsidien und Vorstände allerBeteiligten in der darin verwirklichten Chance, künftige Gemeinschafts-aufgaben und -ziele, die anzuwendenden Umsetzungsstrategien und dieeingesetzten Mittel ergebnisoffen gemeinsam zu erarbeiten und festzule-gen. Nur so können Reibungsverluste und Effektivitätseinbußen an denSchnittstellen und Grauzonen zwischen wirtschaftsverbandlicher undtechnisch-wissenschaftlicher Arbeit vermieden werden. Die Vereinigungkommt rechtzeitig, um Zukunftsthemen wie Personalmangel, Image derBranche,Verfahren und Produkt, Energie- und Rohstoffentwicklung sowieinternationalerWettbewerbsdruck optimal gestalten zu können.Zur Umsetzung der Vereinigung wird vorgeschlagen, die firmennützigenAktivitäten von DGV, GDM und VDG in einem neuen Branchenverbandzu bündeln und die berufsständischen, auf den Nutzen und die Ausbil-dung für die in der Branche tätigenTechniker und Ingenieure ausgerichte-ten Arbeiten in einem schlankeren, aber eng mit dem Branchenverbandverzahnten VDG zu verorten. Einzelheiten und der aktuelle Diskussions-stand werden erläutert.

DieVortragskurzfassungen wurden uns indankenswerterWeise von der Redaktionder GIESSEREI, VDG Düsseldorf,

zurVerfügung gestellt.

Der Gießereiexperte Bert Duit gab in seinemVortrag einen umfassenden Überblick überdie niederländische Gießereibranche.

Nach dem traditionellen Empfang im Rathaus des benachbartenHafenstädtchens Piran am Vorabend der Tagung begingen die slowe-nischen Gießereifachleute und ihre Gäste am 10. und 11. September2008 ihre 48. Gießerei-Tagung im Convention Center des HotelsSlovenija in der Adriastadt Portoroz.

Rd. 260 Gießereifachleute aus Praxis und Wissenschaft, rd.die Hälftedavon aus 15 Ländern (A / BIH / CZ / D / GB / HR / HU / I / PL / S /Serbien und Mazedonien / SF / SK / USA) waren zu dieser interna-tional gut besuchten Veranstaltung gekommen, um sich über aktuelleNeuigkeiten auf dem Gießereisektor zu informieren, selbst zu berich-ten und mit Kollegen einen regen Erfahrungsaustausch zu pflegen.

Eine besondere Prägung erhielt diese internationale Tagung durch dieAnwesenheit des WFO-Präsidenten 2009, Doc. Dr. Milan Horacek,Cz, und desWFO-Generalsekretärs Eur.Ing.AndrewTurner, GB.

Frau Mag. Mirjam Jan-Blazic, die Präsidentin des Vereins SlowenischerGießereifachleute Drustvo Livarjev Slovenije, hieß die Teilnehmer inEnglisch und Slowenisch willkommen und eröffnete dieTagung.

37Vorträge (von 13 Referenten ausWissenschaft und Praxis aus Slo-wenien und 24 aus anderen Ländern) und 6 Posterpräsentationengaben einen umfassenden Einblick in Gegenwart und Entwicklungs-richtungen der Gießerei-Industrie.

Behandelt wurden Themen des Leichtbaues, der Prozeß-Simulation,derVerbesserung mechanischerWerkstoffeigenschaften, des Einsatzesmodernster Forschungsmethoden, der Entwicklung neuer Technolo-gien, von Meß- und Kontrollverfahren und -einrichtungen, Fragen derWirtschaftlichkeit und des Umweltschutzes u.a.

Der österreichische Beitrag kam von Univ.Prof.Dr. P. Schumacher(MUL/ÖGI): „Nucleation Control for cast Alloys“.

Die Tagungsvorträge sind als Kurzauszüge in einem Tagungsband (92Seiten DIN A 4) mit inkludierter CD-ROM (600 MB mit 32 meistenglischsprachigenVollbeiträgen und 6 Postern) enthalten.Über 30 Zulieferfirmen aus Slowenien und aus anderen Ländern prä-sentierten ihr Angebot in einer eindrucksvollen Ausstellung und bo-ten Gelegenheit zu vielen informativen Diskussionen.Im Anschluss an die Plenarvorträge des ersten Tages erfolgte die fei-erlicheVerleihung der Ehrenmitgliedschaft des Drustvo livarjev Slove-nije an sein langjähriges Vorstands-Mitglied, Herrn Prof. Dipl.-Ing.Dr.mont. Alojz Krizman, in Würdigung seiner 40jährigen Tätigkeit fürdie Gießerei-Industrie seines Landes, zuerst in leitender Funktion inder Mariborska livarna Maribor, ab 1976 in Lehre und Forschung alsProfessor an der Universität Marburg. Über 600 Publikationen tragenseinen Namen und er war und ist Inhaber vieler wissenschaftlicher(zB Dekan bzw. Rektor der Universität Marburg in den Jahren1985/1993) und öffentlicher Funktionen (u.a. Bürgermeister der StadtMarburg 1995/98) undTräger zahlreicher hoher Auszeichnungen.

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Rückblick auf die48. Slowenische Gießerei-Tagung in Portoroz

Die slowenische Gießereiindustrie beschäftigte im Jahre 2007 rd. 5.030 Mitarbeiter (+9,9 % gegenüber 2006) in 77 Gießereien(um 3 Gießereien mehr als 2006).

Der Jahresumsatz 2007 betrug rd. 486,2 Mio. Euro (+ 20,7 % gegenüber 2006) bei einem Exportanteil von über 80%. Die gesamteWertschöpfung belief sich auf 134 Mio Euro (+ 9,3 %).

Die produzierten Mengen waren: 83.872 t Grauguss (+ 6,2 % gegenüber 2006), 31.897 t Gusseisen mit Kugelgrafit (+ 10,7 %), 38.073 tStahlguss undTemperguss (+ 26,7 %), 35.871 t LM-Guss (+ 5 %) und 7.783 t anderer NE-Metall-Guss (+ 5 %)

Kontaktadresse: Drustvo livarjev Slovenije, Sl-1001 Ljubljana, Lepi pot 6, P.B. 424,Tel.: +386 1 2522 488, Fax: +386 1 426 99 34,E-Mail: [email protected], www.uni-lj.si/drustva/livarstvo

Präsidentin Mag. Mirjam Jan-Blazic eröffnet die 48. Slowenische Gießerei-tagung

Univ.-Prof. Dr. Peter Schumacherpräsentiert den

österreichischen Beitrag

DLS-Präsidentin Mag. Mirjam Jan-Blazic überreicht Professor Dr. AlojzKrizman die Ehrungsurkunde

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Veranstaltungskalender

Weiterbildung – Seminare –Tagungen – Kongresse – MessenDerVerein Deutscher Gießereifachleute) bietet im 2.Halbjahr 2008 in seinerVDG-Akademie folgen-deWeiterbildungsmöglichkeiten an:

Datum: Ort: Thema:

200816./18.10. Stuttgart Grundlagen der Gießereitechnik (QL)24./25.10. Stuttgart Schmelzen von Gusseisenwerkstoffen (QL)28./29.10. Düsseldorf Kernmacherei (QL)06./08.11. Duisburg Grundlagen d. Gießereitechnik f. Eisen-, Stahl- u.Temperguss (QL)12./13.11. Düsseldorf Werkstoffprüfung der Gusswerkstoffe (SE)18./19.11. Bonn Metallurgie u. Schmelztechnik der Al- u. Mg-Gusswerkstoffe (SE)21./22.11. Stuttgart Schmelzen von Kupfergusswerkstoffen (QL)27./29.11. Duisburg Grundlagen der Gießereitechnik (QL)03.12. Düsseldorf Ausferritisches Gusseisen mit Kugelgrafit (SE)04./06.12. Kassel Erfolgreiches Führen –Teil 2 (WS)10./11.12. Düsseldorf Formfüllung, Erstarrung,Anschnitt- u. Speisertechnik bei Gusseisenwerkstoffen (SE)10./11.12. Aalen Druckgießtechnologie – Grundlagen d.Werkstoffe, Maschinen u. Gießtechnik (PS)12./13.12. Düsseldorf Kokillenguss (QL)16./17.12. Düsseldorf Schlichten von Sandformen und Kernen (SE)

18.12. Düsseldorf Betriebsdaten-Management – BDM (SE)

Änderungen vorbehalten!IV=Informationsveranstaltung, MG=Meistergespräch, PL=Praxislehrgang, PS= Praxisseminar, QL=Qualifizierungslehrgang, SE=Seminar,WS=Work-shop, FT=Fachtagung

Nähere Informationen erteilt derVDG: D – 40237 Düsseldorf, Sohnstraße 70,Tel.: +49 (0)211 6871 256, E-Mail: [email protected], Internet: www.vdg-akademie.deLeiter derVDG-Akademie: Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Marc Sander,Tel.: +49 (0)211 6871 256,E-Mail: [email protected], Meistergespräche, Fachtagungen: Frau A. Kirsch,Tel.: 362, E-Mail: [email protected]änge,Workshops: Frau C. Knöpken,Tel.: 335/336, E-Mail: [email protected]

DGM-Fortbildungsseminare u. –praktika der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V. (www.dgm.de)

200814./15.10. Braunschweig Schweißtechnische Problemfälle: Metallkundl.-technolog.Analyse22./24.10. Saarbrücken Gefüge u. Schädigung: Ionen- u. elektronenmikroskopische Präparation u. 3D-Analyse04./06.11. Jülich Hochtemperaturkorrosion10./11.11. Karlsruhe Mechanische Oberflächenbehdlung zurVerbesserung der Bauteileigenschaften11./13.11. Dortmund Moderne Beschichtungsverfahren12./13.11. Karlsruhe Moderne Methoden für Literatur- u. Patentrecherchen13./14.11. Düsseldorf STAHL 2008 „Leistung für morgen“ (www.stahl2008.de)30.11./02.12. Ermatingen (CH) Magnesium – European Executive Seminar01./02.12. Kaiserslautern Schicht- u. Oberflächenanalytik04./05.12. Berlin Werkstoffprüfung 200801./02.12. Kaiserslautern Schicht- u. Oberflächenanalytik30.12. Berlin Bauteilmetallographie

Nähere Informationen:DGM Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V., D-60325 Frankfurt a.M., Senckenberganlage 10,www.dgm.de,www.materialsclub.com.

WeitereVeranstaltungen:200813./14.10. Nürnberg Leichtbau in Guss (www.hanser.de/guss)14./15.10. Berlin 3. Deutscher Maschinenbau-Gipfel (www.maschinenbau-gipfel.de)14./18.10. München MATERIALICA 2008 (www.materialica.de)

16.10. Ismaning/D DIN-Seminar “EuropäischeWerkstoffnormung” (www.beuth.de/seminare)17.10. Ismaning/D DIN-Seminar “InternationaleWerkstoffnormung” (www.beuth.de/seminare)

16./17.10. Oviedo (E) Int. Meeting on Foundry Process a.Cupolas (www.cupolaconference.org)16./19.10. Türkei ANKIROS,ANNOFER u.TURKCAST19./22.10. Dallas (USA) 12thWorld Conf. on Investment Casting a. Equipment Expo ([email protected])20./22.10. LasVegas Keith Millis Symposium on Ductile Cast Iron – 60 Jahre GGG (www.ductile.org)22./24.10. Kiew METALL-FORUM UKRAINE 2008 (www.metall-forum.org)23./24.10. Freiberg/Sa. 18. Ledebur-Kolloquium (Info: Prof.W.Tilch,Tel. +49 (0)3731 392853)24.10. Leoben Seminar Modernes Ofenmanagement (www.ogi.at)28./30.10. Stuttgart parts2clean – Int. Leitmesse fürReinigung in der Produktion (www.parts2clean.de)05./06.11. München 6. Hochschul-Kupfersymposium (www.kupferinstitut.de/symposium)07./09.11. Sharm El-Sheik 7th Foundry Symposium ARABCAST 2008 (Info: [email protected])18./22.11. Basel (CH) Zuliefermesse Swisstech 2008 (www.swisstech2008.com) zusammen mit PRODEX – Fachmesse für

Werkzeugmaschinen und Fertigungsmesstechnik (www.prodex.ch)01./03.12. Regensburg Messunsicherheit in Mess- u. Prüfprozessen (www.otti.de/pdf/pmf2904.pdf)03./06.12. Frankfurt/M. EUROMOLD –Weltmesse fürWerkzeug- und Formenbau, Design und Produktentwicklung

(www.euromold.com)

200910./11.02. Magdeburg Gießtechnik im Motorenbau05./08.03 Istanbul 5th Int’l Tube, Pipe, Fittings and Machinery Fair (Info: [email protected])23./26.03. Darmstadt 2nd Int. Conf. On Material a. Component Performance underVariable Amplitude Loading

(www.dvm-berlin.de)25./28.03. Budapest EECR STEEL 2009 “Energy Efficiency and CO2-Reduction in the Steel Industry” (www.eecrsteel.com)07./09.04. Brno (CZ) Stainless 2009 a. 5th Int. Stainless Steel Congress07./10.04. LasVegas (USA) 113thMetalcasting Congress16./17.04. Shanghai (Cn) 4th Global Foundry Sourcing Conference (www.foundry-suppliers.com)20./24.04. Hannover Hannover Messe Industrie20./24.04. Detroit (USA) SAEWorld Congress 2009 – Society of Automotive Engineers22./24.04. Leoben 9. DGMTagung „Gefüge und Bruch“ (depmw.unileoben.ac.at)23./24.04. Salzburg*) 53.Österreichische Gießereitagung22./25.04. Salzburg PROTEX Fachmesse f.Arbeitsschutz u. moderne Berufsbekleidung (www.protex-messe.at)14./15.05. Berlin Deutscher Gießereitag – 100 JahreVDG (info: [email protected])01.06. Brno (CZ) WFOTechnical Forum 2009“History and Future of Castings”

02./03.06. Brno 46th Czech Foundry Days withWFO-General Assembly and MEGI-Meeting23./25.06. Düsseldorf 3. Int. Fachmesse f.Gussprodukte mit 4.NEWCAST-Forum (www.newcast.com)23./25.06. Salzburg euroLITE Int. Fachmesse f. Leichtbaukonstruktion (www.euroLITE-expo.eu23./25.06. Salzburg euroSUPPLY 1.Int. Zuliefermesse f.Teile, Komponenten,Technologien (www.hundkmesse.de)28.06./01.07. Q1 Resort a. Spa 4th Int. Light MetalsTechnology Conference

(AUS) LMT2009 (www.lightmetals.org)09./11.09. Portoroz (Sl) 49. Slovenian Foundry Conference20./22.10. Stuttgart parts2clean Int. Leitmesse f.Teilereinigung i.d. Produktion (www.parts2clean.de)26./29.10. Weimar 8th Int. Conf. on Mg-Alloys and their Applications

201020./23.03. Orlando (USA) CastExpo ‘1012./16.04. Detroit (USA) SAEWorld Congress 2010 (Society of Automotive Engineers)03./07.05. Schaumburg (USA) 114th Metalcasting Congress04./06.05. Düsseldorf Aluminium Brazing – 6. Int. Kongress (www.alu-verlag.de)30.08./02.09. Nürnberg MSE 2010 – Materials Science a. Engineering21./25.09. Stuttgart AMB 2010 (www.amb-messe.de)Oktober Hangzhou (Cn) 69thWFCWorld Foundry Congress (www.founmdrynations.com und www.wfc2010.com)

201128.06./02.07. Düsseldorf GIFA,METEC,THERMPROCESS,NEWCAST

*) Ortsänderung

219219


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Mit einem Betrag von rund einer MillionEuro investiert die Guss KomponentenGmbH in Hall i.T. in die neueste verfügbareTechnik im Bereich des Gussputzens.Investiert wurde in ein Putzzentrum, das mitsechs verschiedenen Diamantwerkzeugen inder Lage ist, auch die komplexesten Putzar-beiten nahezu aller in Hall gegossenenWerkstücke in einer Aufspannung zu fer-tigen.Die extreme operative Vielseitigkeit und diekonstante Qualität der Feinbearbeitung wer-den durch den Einsatz eines Lasersystems

zur Erkennung der Werkstückposition undVerwendung von Diamantwerkzeugen wieSchleifscheiben und Fräsern sichergestellt.

Die Maschine hat eine maximale Beladungvon 250kg und eine Drehfreiheit von 1.200mm, damit auch die größten gegossenenGussstücke handelbar sind. So mussten bis-her Werkstücke mit anspruchsvoller Geo-metrie zuerst auf der Trennmaschine vonder Gusstraube getrennt werden. Anschlie-ßend erfolgte das Verschleifen der Grate aneinem weiteren Arbeitsplatz und abschlie-ßend wurden dann noch dort, wo es erfor-

Wie entsteht technischer Schnee?Grundsätzlich gilt auch bei der Produktionvon künstlichem Schnee eine Art Reinheits-gebot, d.h.Wasser und Luft werden verwen-det, sonst gar nichts. Ganz so einfach ist dieHerstellung aber doch auch wieder nicht,denn für das Entstehen künstlicher Schnee-kristalle gelten folgendeVoraussetzungen:

Lufttemperatur unter – 4° CWassertemperatur unter 2° CVorhandensein von Gefrierkernen in denWassertropfen

Sind diese Voraussetzungen gegeben, danngefrieren die versprühten Wassertropfenvon außen nach innen.Beim Gefrieren kann es jedoch zur Spren-gung der Schale kommen, wodurch – be-sonders am Boden –Wasser austritt und eszu unerwünschten Vereisungen kommenkann. Damit das Durchfrieren der Schnee-kristalle gewährleistet wird, greift man zu ei-nigen technischen Tricks: Hohe Tropfenge-schwindigkeit sicherstellen, Düsen mit gerin-gem Durchmesser verwenden, möglichstlange Flugbahnen sicherstellen.Ganz wichtige natürliche Aspekte für dasnotwendige Durchfrieren sind jedenfallsTem-peratur und Feuchtigkeit der Umgebungs-luft. Und vor allem die Luftfeuchtigkeit istmitentscheidend, denn bei -2° C und 20 %relativer Luftfeuchtigkeit sind die Bedingun-gen für die Schneeproduktion gleich wie bei-6° C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit.Die Struktur von technischem und natürli-chem Schnee unterscheidet sich beträcht-lich. Die natürlichen Kristallformen hängenvon derTemperatur und Feuchte der Umge-bungsluft ab. Sie entstehen in den Wolkenbei Temperaturen bis – 40° C und könnenauf dem langen Weg bis zum Boden be-trächtlich wachsen. Künstliche Kristalle hinge-gen sind klein, rund und oft zersplittert, so-dass Kunstschnee eine wesentlich höhereDichte und andere Eigenschaften aufweist(er hat z.B. eine bessere Bindung zwischenden Kristallen und ist härter). Auf den Pistentreffen wir zumeist auf ein Gemisch von na-türlichem und künstlichem Schnee, welchesseine Struktur fortlaufend ändert (die so ge-

nannte Metamorphose), u.a. durch mechani-sche Einwirkung bei der Pistenpräparierungoder durch eindringendes Schmelzwasser.

Kontaktadresse:Tiroler Röhren- und Metallwerke AG,A-6060 Hall inTirol, Innsbrucker Straße 51,Tel.: +43 (0)5223 503-0, Fax: +43 (0)5223 43619,E-Mail: [email protected], www.trm.at

Aus den Betrieben

DieTiroler Röhren- und MetallwerkeAG liefertRohrsysteme für Beschneiungsanlagen

in den Rocky Mountains.

Die Guss Komponenten GmbH nimmtneueAnlagen in Betrieb

Verlegung von Wasser- und Luftleitungen im Ski-Resort von Aspen/Colorado/USA. Die Verlege-leistung betrug bis zu 350 m amTag.

Drei bekannte amerikanische Ski-Gebiete„Steamboat, Aspen und Vail“ werden mit Rohr-systemen derTRM beschneit.

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Als mittelständische Eisengießerei mit 140Mitarbeitern haben wir uns auf anspruchs-vollen, handgeformten Guss auf Furanharz-basis spezialisiert. Bei einer Jahresproduktionvon rd. 6000 t gießen wir (GG) EN-GJL und(GGG) EN-GJS in allen gängigen Sorten biszu einem Stückgewicht von 6 to. Mit unse-rem eigenen Modellbau, der mechanischenCNC-Fertigung und der Lackieranlage de-cken wir, wenn erforderlich, den Bedarf un-serer Kunden von der Zeichnung bis zumeinbaufertigenTeil ab.Hauptabnehmer sind die Druckmaschinen-,die Werkzeugmaschinen- sowie die Kunst-stoffmaschinenbranche, der Turbinen- undPumpenbau und die Zahnradfertigung.Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden,wurden in den letzen Jahren mehr als 8 MioEUR in den Ausbau und die Modernisierungunseres Unternehmens investiert.

Unter anderem wurde ein Profitcenter mitdem SchwerpunktWärmebehandlung und In-duktionshärten aufgebaut. Neben dem span-nungsarm Glühen haben wir die Möglichkeit,Bauteile bis zu einer Länge von 2150 mm,Breite 1300 mm, Höhe 1250 mm, sowie ei-nem Gewicht von 3 Tonnen je Charge zunormalisieren oder weich zu glühen. Die ma-ximale Glühtemperatur des neuen Herdwa-gen-Glühautomaten beträgt 1040° C. Mit derprogrammgesteuerten Abkühlung kann fastjedes gewünschte Gefüge eingestellt werden.Darüber hinaus verfügen wir über eine dermodernsten Induktions-Härteanlagen Euro-pas, mit der Werkstücke mit Abmessungenbis 2000 x 600 x 600 (Här-telänge 1500) und einemGewicht von bis zu 600 kginduktiv gehärtet und ange-lassen werden können. Die

derlich war, größere Speiseransätze gefräst, um das Bauteil fürdie mechanische Bearbeitung vorzubereiten.An das Putzzentrum schließt sich eine weitere, dem Prozess-ablauf folgende neue Hängestrahlanlage an. Die Anlage ist sopositioniert, dass der Strahlvorgang, die Kontrolle und das Ver-packen auf einen Bereich zusammengelegt werden konnten.Mit diesen Maßnahmen stellen sich die Guss KomponentenGmbH den immer stärker werdenden Forderungen desMarktes nach modernster technischer Ausrüstung und zeitge-mäßer Fertigung von immer komplexer werdenden Gusstei-len mit allerhöchsten Qualitätsansprüchen.Nebenbei tragen die Investitionen in ihrer Kombination auchaktiv zur Arbeitssicherheit und zum Umweltschutz bei, da effi-zientere Antriebstechnik zum Einsatz kommt und Stapler-transporte durch neue Anordnung der Abläufe ganz erheblichreduziert werden konnten

Kontaktadresse:Guss Komponenten GmbH, 6060 Hall inTirol, Innsbruckerstraße 51,Tel.: +43 (0)5223 503 0, Fax: 43618, E-Mail: [email protected], www.guss.buderus.de

Einhärtetiefe variiert von 1 mm bis 6 mm jenachWerkstoff.In unserem QW-Labor können neben derErmittlung der Festigkeitswerte auch me-tallographische Gefügebestimmungen, sowieRissprüfungen (MT) durchgeführt und doku-mentiert werden.

Kontaktadresse:Wagner SchmelztechnikGmbH & Co, zH Herrn Richard Leitner4470 Enns, Dr. Karl Renner Straße 18Tel +43 (0)7223 83274 (Zentrale)+43 (0)699 183274 25 (Mobil)Fax +43 (0)7223 83274 [email protected], www.wagnerguss.com

Spezialist auch fürWärmebehandlung und Härten

Herdwagen Glühautomat bis 1040 °C Induktions-Härteanlage

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Gießerei-Tagung in SteyrAm 19. und 20. April 2007 haben das Öster-reichische Gießerei-Institut Leoben (ÖGI) undder Lehrstuhl für Gießereikunde (LfGk) derMontanuniversität Leoben gemeinsam mitdem Verein Österreichischer Gießereifachleu-te die 51. Österreichische Gießerei-Tagung imMuseumArbeitswelt in Steyr veranstaltet.

In 14 Vorträgen wurde über neueste Ent-wicklungen in der Berechnung von dyna-misch belasteten Gussbauteilen, Möglichkei-ten der Computertomographie, Entwicklungvon hochfesten Aluminiumlegierungen im

Das Jahr 2007 stand im Zeichen einer aus-gezeichneten nationalen und internationalenKonjunkturentwicklung für österreichischeGießereien, was sich auch auf das Österrei-chische Gießerei-Institut auswirkte. Mit einerüberdurchschnittlichen Auslastung mit faktu-rierten Industrieaufträgen bei gleichzeitigerInvestitionstätigkeit gestaltete sich das Jahr2007 als ein sehr positives Geschäftsjahr.Hervorzuheben ist die Einführung einesWeiterbildungsseminars „Gießereitechniker“in Zusammenarbeit mit der Montanuniversi-tät Leoben, das sich gezielt auf das Ausbil-dungsniveau von HTL-Ingenieuren bzw.Meistern ausrichtet. Zusätzlich wurden mitder Inbetriebnahme eines Schwinglabors fürdie Werkstoffuntersuchung unter rotieren-den Lasten und die Erneuerung der Infra-struktur des Metallographie-Labors Schlüs-selinvestitionen getätigt. Damit erfolgte derkonsequente Ausbau bestehender Kompe-tenzen in zukunftsträchtigen Geschäftszwei-gen des ÖGI zum Nutzen der österrei-chischen Gießereiindustrie.

WeiterbildungsseminarGießereitechnikerEine fachspezifische Weiterbildung für Gie-ßereitechniker, die im mittleren Managementin Gießereien im Einsatz stehen, existierte inÖsterreich bis vor kurzem nicht. Erschwe-rend kommt hinzu, dass Gießereibetriebehäufig verantwortungsvolle Positionen mitbranchenfremdem Personal besetzen müs-sen, dem spezielles Grundwissen und metal-lurgische Zusammenhänge fehlt, das in derPraxis nur sehr schwer nachträglich angeeig-

net werden kann. Eine zu Beginn 2007durchgeführte Erhebung bei den Mitglieds-betrieben des Fachverbandes ergab einenInteressentenkreis von weit über 150 Perso-nen für diese Art der Ausbildung zumGießereitechniker.Der Fachverband der Gießerei-Industrie hatdenWunsch der Mitgliedsbetriebe aufgegrif-fen und es wurde von Herrn Dipl.-Ing.Dr.mont. Hansjörg Dichtl in Zusammenar-beit mit dem Österreichischen Gießerei-In-stitut, dem Lehrstuhl für Gießereikunde unddem Department für Wirtschafts- und Be-triebswissenschaften der MontanuniversitätLeoben ein Grobkonzept für eine entspre-chende Ausbildung ausgearbeitet.Das Ziel war eine Höherqualifizierung vonGießereimitarbeitern durch praxisnahe Ver-mittlung von, speziell auf die Gießereiindus-trie abgestimmten, technischen und be-triebswirtschaftlichen Inhalten. Der Lehrgangrichtete sich an das mittlere Managementauf Meister- und HTL-Ebene.Die Lehreinheiten waren in 3 technischeund 3 betriebswirtschaftliche Blöcke zu je2,5 Tagen zusammengefasst, wobei der tech-nische Teil für Eisen- und Nichteisen-Gießerunterteilt war. Die Inhalte wurden gemein-sam vom ÖGI, dem Lehrstuhl für Gießerei-kunde und dem Department Wirtschafts-und Betriebswissenschaften der MUL gestal-tet. Zahlreiche praktische Übungen am ÖGI,wie z. B. Werkstoffprüfung, Metallographieund Thermische Analyse ergänzten dieTheorieeinheiten.Als Rahmenprogramm und für den weiterenErfahrungsaustausch zwischen Eisen- undNichteisengießern wurden Kaminabende mit

Persönlichkeiten aus der Gießerei-Industrieorganisiert und abgehalten. Die Ausbildungzum Gießereitechniker schloss mit einerProjektpräsentation und einer kurzen münd-lichen Prüfung ab, die als Voraussetzung eineAnwesenheit von 80 % am Weiterbildungs-seminar zu Grunde legte. In der zu erbrin-genden Projektarbeit waren die erlerntenInhalte praxisnah anzuwenden.Am ersten Ausbildungskurs (Bild 1) nah-men 11 Eisen- und 12 Nichteisengießer ausinsgesamt 16 österreichischen Gießereienteil. Die 6 Module fanden zwischen Mai undOktober 2007 an der Montanuniversität Le-oben und am ÖGI statt.Die Teilnehmer erhielten nach bestandenerPrüfung ein Zertifikat der Montanuniversität(Bild 2).Das erfolgreiche Weiterbildungsseminarwurde in der ersten Jahreshälfte 2008 er-neut durchgeführt und wird auch im Jahr2009 abgehalten werden. Für weitere Infor-mationen stehen der Fachverband oder dasÖGI zurVerfügung.

Aus dem Österreichischen Gießerei-Institut desVereins für praktischeGießereiforschung in Leoben

Tätigkeitsbericht 2007

Bild 1:Teilnehmer des erstenWeiterbildungsseminars Gießereitechniker.

Bild 2: Überreichung der Zertifikate nach erfolg-reicher Teilnahme am Gießereitechniker-Seminaram ÖGI.

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Kokillen- und Druckguss sowie über Ent-wicklungen in der Gießereitechnik von Ei-sen- und Stahlguss berichtet. Dabei standenverfahrenstechnische und auch werkstoff-spezifische Fragen aus Sicht der Gießereienund Endabnehmer im Mittelpunkt. Ein-drucksvoll konnte aufgezeigt werden, dassGießen heute ein High-Tech-Fertigungsver-fahren ist, mit dem hochkomplexe und be-anspruchungsgerechte Bauteile hergestelltwerden können. Gießen ist immer noch derkürzeste Weg von der Schmelze zum ferti-gen Bauteil und oft auch die einzige Möglich-keit, um Bauteile mit komplizierten Außen-und Innenstrukturen herzustellen. Diese Vor-teile und insbesondere die Werkstoffvielfaltunterstützen die Möglichkeiten des Leicht-baus, wie er heute von der Automobilindus-trie gefordert und forciert wird. Im Veran-staltungsjahr der GIFA 2007 wurde bewusstdas Veranstaltungsprogramm der Österrei-chischen Gießereitagung um Exkursionen zuMitgliedsbetrieben ergänzt. Die gut besuch-ten Exkursionen erwiesen sich als voller Er-folg und zeigten den hohen Innovationsstandder österreichischen Gießereiindustrie.Mit der 51. Österreichischen Gießereitagungpräsentierten sich die österreichischen Gie-ßer nicht nur als Know-how-Träger für dieGießereiindustrie, sondern auch als ausge-zeichnete Gastgeber, wie sich eindrucksvollbeim Gießerabend mit einer köstlichen„Schmankerlroas“ dokumentierte.

Forschung und EntwicklungFür Forschungsprojekte im allgemeinen Inte-resse wurden Leistungsförderungen durchprojektgebundene Förderungsbeiträge(EFRE- und FFG-Mittel) der Forschungs-förderungsgesellschaft (FFG) von rd. Euro327.401,– genehmigt und abgearbeitet. Die-se Projekte wurden auch vom Land Steier-mark durch SFG – Steirische Wirtschafts-förderung sowie von den Landeskammernkofinanziert und unterstützt.Im Rahmen der mit Mitgliedsbetriebendurchgeführten Gemeinschaftsforschungwurden 4Themenschwerpunkte bearbeitet:Messverfahren für Hochtemperatur-Druck und Hystereseversuche für nume-rische Simulationen (FFG/SFG)

Numerische Simulation von Verzug undEigenspannungen in Gussteilen (FFG/SFG)Gewindefurchende Leichtmetallverschrau-bungen (FFG-Bridge: Magna Drivetrain,Montanuniversität Leoben, ÖGI)Möglichkeiten und Grenzen der Compu-tertomographie (FFG/SFG).

Weiters wurden die folgenden Forschungs-vorhaben mit Firmenbeteiligungen durchge-führt:Lebensdaueroptimierung von Gießwerk-zeugen (F&E-Projekt mit MCL)Entwicklung hochfester Al-Legierungen(F&E-Projekt mit Fa.VMG)Herstellung von Gussprototypen für dieEntwicklung von hermetischen Kältemit-telkompressoren (F&E-Projekt mit Fa.ACC Austria GmbH)Microplant zur Herstellung von bleifreienLagerlegierungen (MIBA-Laakirchen)Herstellung von anorganisch gebundenenSalzkernen (Bild 4)

Auf europäischer Ebene wurden mehrereProjektanträge vom ÖGI als Mitantragsstel-ler formuliert und eingereicht, jedoch kames zu keiner Auftragserteilung.Das Land Steiermark förderte im Jahr 2007über die Wissenschaftsabteilung (A3) ein In-vestitionsprojekt zur Verbesserung der F&E-Infrastruktur für die „DynamischeWerkstoff-prüfung-Schwinglabor“.Auch im Jahr 2007 hat sich der Trend fort-gesetzt, dass das ÖGI zunehmend als zentra-ler Hauptpartner in von Fir-men beantragten FFG-Projek-ten vertreten ist. Darüber hi-naus kooperiert das ÖGI mitnationalen und internationa-len Partnern in EU-Netz-werkprojekten.

Prokis04 –Technologieoffensivedes BMWAVom BMWA wurde gemein-sam mit dem ACR (AustrianCooperative Research) dasProgramm zur Förderung vonKompetenzaufbau, Innovationund Strukturverbesserung2004 – Prokis04 – konzipiert.

Ziel des Förderprogramms ist eine nachhal-tige und messbare Verbesserung des Dienst-leistungsangebotes und die Stärkung derKompetenz der österreichischen kooperati-ven Forschungseinrichtungen als Partner derWirtschaft, insbesondere der KMU. Dies solldurch eine Forcierung des Kompetenzauf-baus in den kooperativen Forschungseinrich-tungen in den Bereichen Struktur-, Human-und Beziehungskapital erreicht werden. Alsnachweisbare und messbare Kriterien wer-den die Umsatzsteigerungen mit der Wirt-schaft, die Erhöhung des F&E-Anteils, dieSteigerung der Kooperationen (national undinternational), die Gewinnung von Neukun-den sowie die Steigerung der Mitarbeiter-zahl herangezogen.Als wesentliche Voraussetzung und Teilnah-mebedingung am Förderprogramm wurdedie Erstellung eines Businessplanes für denZeitraum 2007 bis 2009 verlangt. Für dieFortsetzung des Förderprogramms Prokis04-Teil II wurde ein Businessplan erstellt, der alsSchwerpunkt das Thema „Innovative Pro-duktlösungen für Leichtbauteile aus Guss“hat (Bild 5). Der vom ÖGI eingereichteBusinessplan erfüllte alle gefordertenVoraus-setzungen und war Bedingung für die erfolg-reiche Einreichung des Prokis04 – Teil II An-trags für die Jahre 2007 bis 2009, der imApril 2007 bewilligt wurde.Der Entwicklungsschwerpunkt der Prokis04-Projekte liegt auf dem thematischenSchwerpunkt „ProGuss – Pro-aktive Umset-zung von Leichtbau aus Guss“. Damit wirdder Trend von Leichtbau in der Fahrzeug-und Motorenindustrie, die den stärksten Ab-satzmarkt der Gießerei-Industrie darstellt,aufgegriffen. Zudem wird man dem „Wett-kampf der Verfahren und der Werkstoffe“dadurch gerecht, dass die verschiedenenGusswerkstoffe, wie Mg, Al und Gusseisen,aber auch Gießverfahren, wie Sand-, Kokil-lenund Druckguss, in den Projekten abge-arbeitet und mit den modernsten Methodender Computertomographie und Simulationuntersucht werden. Projektschwerpunktesind unter anderem:Bild 3: Großes Interesse an den Plenarvorträgen

der Gießereitagung in Steyr

Bild 4: Anorganische Salzkerne – eine Entwick-lung des ÖGI

Bild 5: Angebotsspektrum des ÖGI zur Umsetzung von Leichtbau-teilen aus Guss.

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TMS MagnesiumTechnologyAward 2006Die (The) Minerals, Metals and Materials So-ciety ist weltweit die größte internationaleVereinigung von Materialforschern und Me-tallurgen mit Sitz in den USA, die bei ihrerJahrestagung mit über 5000 Teilnehmerneine Vielfalt von Forschungsthemen behan-delt. Das ÖGI war schon über die letztenJahre mit seiner Forschung über Kornfei-nungsmittel in Zusammenarbeit mit demLehrstuhl für Gießereikunde vertreten. Dieim Rahmen einer Doktorarbeit am ÖGI vonDr. G. Klösch erzielten Resultate zur Kornfei-nung von Mg-Legierungen wurden bei demAnnual TMS- Symposium 2006 in einer ge-meinsamen Veröffentlichung mit dem Lehr-stuhl für Gießereikunde präsentiert und fan-

Prozesssichere Herstellung von Dauer-formengussProzesssichere Herstellung von GusseisenTotal Process SimulationCT Netzwerk

ÖffentlichkeitsarbeitDie gezielte Öffentlichkeitsarbeit ist auch fürF&E-Einrichtungen ein zunehmend wichtigesMarketinginstrument, um auf die Kompetenzund das Know-how in spezifischen Berei-chen aufmerksam zu machen. Das ÖGI hatsich im Jahr 2007 auf Fachmessen, wie demInternationalen Druckgusstag 2007 inNürnberg, dem TMS Annual Meeting inden USA , der Jahrestagung der Deut-schen Gesellschaft für Zerstörungs-freie Prüfung in Fürth, einer Konferenzfür die zerstörungsfreie Prüfung mittels derComputertomographie sowie derGIFA in Düsseldorf präsentiert.Als ein weiteres wesentliches Marketingin-strument sind 14Vorträge und 23Veröffent-lichungen der Mitarbeiter des ÖGI zu nen-nen, die im Jahr 2007 bei Kongressen,Tagun-gen und Symposien gehalten bzw. publiziertwurden.

GIFAÜber 1.700 Unternehmen, Verbände undForschungseinrichtungen präsentierten inDüsseldorf auf der GIFA 2007 von 12. bis16. Juni das Neueste aus den Bereichen Gie-ßereitechnologie, Gussprodukte, Metallurgieund Thermoprozesstechnik. Mit über 77.000Fachbesuchern aus allen Teilen derWelt ver-zeichnete die Messe rund acht Prozentmehr Besucher als imVergleichsjahr 2003. ImRahmen der Instituteschau „Straße der Wis-senschaft“ kann das ÖGI auf eine erfolgrei-che Teilnahme zurückblicken. Durch Poster-präsentation, mit Anschauungsstücken undBauteilen sowie durch Informationsmaterialwurden Ergebnisse von anwendungsorien-tierten Forschungs- und Entwicklungsprojek-ten, Materialprüfungen und numerischer Si-mulation vorgestellt. Das ÖGI präsentierte

sich als modernesDienstleistungsinsti-tut für die Lösunggieß- und anwen-dungstechnischerProblemstellungenfür Gießereien, dieZulieferindustrie undfür Gussanwender.Die zahlreichenFachbesucher amStand des ÖGI ha-ben sehr großes In-teresse an den Ar-beiten und an denTätigkeiten des ÖGIerkennen lassen. Be-sonders erfreulichwar, dass viele öster-

reichische Gießer bzw. Besucher den ÖGI-Stand als Anlaufstelle undTreffpunkt nutzten.Viele bestehende Kontakte zu Kundenkonnten im Rahmen der Messe vertieft wer-den, aber auch interessante und vielverspre-chende neue Kontakte wurden geknüpft. EinAnziehungspunkt am Stand des ÖGI war si-cher auch ein KTM-Motorrad, die Siegerma-schine der Dakar Rallye 2007.

Schulungenund SeminareDie Mitarbeiter desÖGI verfügen überein umfangreichesund fachgebiets-übergreifendes Ba-siswissen, beginnendbei den Einsatz- undHilfsstoffen über dieSchmelzemetallurgieund Gießtechnolo-gie bis hin zum prak-tischen Einsatz undden Anforderungenvon Gussteilen. Diesergibt sich aus derBearbeitung vonF&E- sowie Eigenfor-schungsprojekten,den technischen Beratungen und auch kom-plexen Schadensfallanalysen. Dieses Wissenwird in kompakter Form in Schulungen undSeminaren vermittelt. Im Jahr 2007 wurden15 Schulungen vor Ort bzw. teilweise amÖGI durchgeführt, wobei insgesamt über150 Teilnehmern neben der umfangreichenSchulungsmappe auch ein Schulungszertifikatüberreicht werden konnte. Die Schulungenwurden von den Teilnehmern auf einer vier-teiligen Bewertung zu 100 % mit gut bis sehrgut bewertet. Nachfolgende Themenschwer-punkte, die auf die Bedürfnisse der jeweiligenFirma bzw. Teilnehmer abgestimmt werden,wurden bei diesen Schulungen behandelt:Al-Technologie – GrundlagenAl-Technologie für SchmelzerAl-Technologie für Konstrukteure

Mg-TechnologieMetallurgie undWerkstoffkunde von GJSWerkstoffprüfungMetallographie der Gusswerkstoffe

KMU – KooperationspreisderACRDer KMU-Kooperationspreis der AustrianCooperative Research (ACR) wird an Insti-tute sowie klein und mittelständische Unter-nehmen verliehen, die zusammen mit einemACR Forschungsinstitut höchst innovativeProdukte und Verfahren entwickelt haben.Die Firma Vöcklabrucker MetallgießereiGmbH ist solch ein Mittelstandsunterneh-men mit Firmensitz in Vöcklabruck und alsZulieferer von Gussteilen für internationaleAutomobilhersteller bekannt. Zusammenmit dem Lehrstuhl für Gießereikunde unddem ÖGI unter der Leitung von Prof. PeterSchumacher und DI Th. Pabel wurde dieWärmebehandlung von Al7Si-Mg Legierun-gen optimiert. Die Kooperationspreisverlei-hung (Bild 7) bestätigte die erfolgreicheund innovative Zusammenarbeit der Ent-wicklungspartner mit dem KMU.

Bild 6: Gut besuchter GIFA-Stand des ÖGI

Bild 7: Übergabe des KMU Kooperationspreises der ACR durch den Vorsit-zenden der ACR, Dr. Martin Leitl, an Prof. Dr. Peter Schumacher, DI.ThomasPabel, DI. Gerhard Schindelbacher (ÖGI) und die Herren Ing. Kurt und DIGeorg Dambauer von der FirmaVöcklabrucker Metallgießerei GmbH.

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den internationale Anerkennung, die zurVer-leihung des Magnesium Technology Awards2007 führte. Die Dissertation wurde vonProf. P. Schumacher am Lehrstuhl für Gieße-reikunde betreut und ist eine von mehrerenDoktorarbeiten von Mitarbeitern des ÖGI,die am Lehrstuhl für Gießereikunde unter-stützt werden.

GeräteinvestitionenIm Jahr 2007 wurden inklusive Sonderinves-titionen rd. € 447.000,– in neue technischeAnlagen und in die Laborinfrastruktur inves-tiert. Neben diversen Aufrüstungen und Er-satz in der EDV und bei Kleingeräten in denLabors sowie der Versuchsgießerei stellteder Kauf eines neuen Stereomikroskops (Fa.Zeiss) in der Metallographie die größte Ge-räteinvestition dar.

Erweiterung des SchwinglaborsNeben physikalischen Kennwerten sind stati-sche Werkstoffdaten wie beispielsweiseZugfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnungetc. Informationen, die schon in der Design-phase eines Bauteiles Berücksichtigung fin-den. Für einen effektiven Leichtbau müssenjedoch auch die dynamischen Kennwerteder Zeit- und Dauerfestigkeit einfließen. Da-bei gilt es auch, die Temperaturabhängigkeitdieser Werte zu erfassen, da viele Bauteilebei erhöhten Temperaturen in Verwendungstehen.

Die Prüfung der Schwingfestigkeit bei Raum-und Hochtemperatur sind Aufgaben, die von

immer mehr Kunden an das ÖsterreichischeGießerei-Institut herangetragen werden.Aufgrund der zunehmenden Prüfanfragenan die dynamische Prüfung hat das ÖGIzwei Umlaufbiegeanlagen für Raum- undHochtemperaturprüfungen und eine opto-elektronische Probenvermessung gekauftund in Betrieb genommen sowie eine geeig-nete Infrastruktur dafür ausgebaut.Kritische Punkte in der Messung von dyna-mischen Kennwerten sind die genaue Pro-bengeometrie und die Oberflächenbeschaf-fenheit. Mit Hilfe der optischen Vermessungvon Proben mittels CCD-Kamera (Bild 9)und anschließender EDV- basierter Bildver-arbeitung kann die umhüllende Kontur derProbe exakt erfasst werden und könnenAbweichungen in der Probenherstellungkorrigiert werden. Damit wurde die Quali-tätssicherung der Probenherstellung auf ei-nen international führenden Standard ange-hoben.Neben den existierenden Schwingprüfma-schinen, die hauptsächlich in axialer Richtungmessen, ist die Messung von wechselndenBiegespannungen von großer industriellerBedeutung in der Anwendung von Gussbau-teilen wie z. B. im Motorenbau. Hier stehenseit Beginn dieses Jahres zwei neue Anlagendes Types „UBM 20Nm“ und der dazugehö-rige Ofen „STE-10-50 500°C“, Firma „Wal-ter+Bai AG“, zur Verfügung (Bild 10). Mitdiesen Anlagen können dynamische Kenn-werte sowohl für Raumtemperatur als auchfür erhöhte Temperaturen bis zu 500°C ge-prüft werden. Zusätzlich ist es möglich dieProben mit Prüffrequenzen bis zu 330 Hz zutesten. Damit können Einsatzbedingungendes Werkstoffes gezielt schneller gemessenund simuliert werden. Mit dem am ÖGIexistierenden Know-how der Messung vondynamischen Kennwerten kann mit einerneu eingeführten AuswertungssoftwareSAFD, Statistical Analysis of Fatigue Data, diean der RWTH Aachen entwickelt wurde,das Dauerschwingverhalten von Proben ausGussteilen für Kunden z. B. anhand vonWöhlerkurven beschrieben werden.Durch die getätigten Investitionen in Anla-gen und Adaptierungen derLaborräumlichkeiten beschrittdas ÖGI weiter konsequentden Weg der partiellen Insti-tutsmodernisierung. Mit derEinrichtung des Computerto-mographielabors konnte einneuer zukunftsweisender Ge-schäftszweig am ÖGI aufge-baut werden. Die nachhaltigverfolgte Strategie, Investitio-nen in zukunftsweisende Be-reiche im Zusammenschlussmit innovativen FFG-Projektenund Landesmitteln zu tätigen,erwies sich auch 2007 als rich-tig. Der damit verbundeneKnow-how-Aufbau bewirktebei den Geschäftspartnern

und am ÖGI selbst einen wesentlichen wirt-schaftlichen Nutzen. Diese seit vielen Jahrenam ÖGI praktizierte Methode sichert denWirkungsgrad von Investitionen langfristig,stärkt die F&E-Kompetenzen für die Indus-trie und führt zu einer entsprechendenkommerziellen Hebelwirkung der eingesetz-ten Gelder aller Beteiligten.

Erlöse undAufwendungenAufgrund der sehr guten Konjunkturlagewar auch das abgelaufene Jahr 2007 für dasÖGI überdurchschnittlich erfolgreich. Es kamzu einer Steigerung der Erlöse gegenüberdem Vorjahr um rund 23 % und das Jahr2007 konnte mit einem Gebarungsüber-schuss abgeschlossen werden (Bild 11,Bild 12). Die positive Entwicklung bei denErlösen von rd. € 3.474.895,– im Jahr 2007resultiert überwiegend aus gestiegenen Fak-turenerlösen für Dienstleistungen und denabgearbeiteten Projektförderungen durchFFG und das Prokis04 Programm. Damit hatsich der Erlös pro Mitarbeiter (VZE) auf€ 108.590,– gesteigert und liegt über demhohen Niveau der letzen Jahre.

Bild 8: Verleihung des TMS Magnesium Technolo-gy Awards an Prof. Dr. Peter Schumacher (l) undDI Dr. Gerald Klösch (r) durch Frau Prof. Dr. Mih-riban Ozden Pekguleryuz.

Bild 9: Lichtvermessungsgerät Tesa Scan 50(Fa.Tesa)

Bild 10: 4-Punkt-Umlaufbiegemaschinen mitHochtemperaturofen (FaWalter+Bai)

Bild 11: Gesamte Erlöse

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partment für Wirtschafts- und Betriebswis-senschaften ergänzt mit zahlreichen Spezialis-ten aus der österreichischen und der be-nachbarten ausländischen Industrie.

PraxisbezugDie Vortragseinheiten fanden am ÖGI, ander Montanuniversität und im neuen Impuls-zentrum für Werkstoffe statt. Zahlreichepraktische Übungen, wie z.B. Werkstoffprü-fung, Metallographie und thermische Analyseergänzten dieTheorieeinheiten.Auf Basis der Evaluierungsergebnisse derAusbildung 2007 wurden die Inhalte dereinzelnen Blöcke der Ausbildung 2008 wei-ter verbessert, um so der industriellen Praxisnoch mehr gerecht zu werden.

Aus direkt an die Auftraggeber fakturiertenDienstleistungen erzielte das Österrei-chische Gießerei-Institut im BerichtsjahrLeistungserlöse von rd. € 2.111.907,–. DieAufträge kamen von 180 Auftragspartnern,

davon kamen 34 ausländischeAuftragspartner aus 12 Län-dern.Positiv hervorzuheben ist,dass sich der Anteil der direktfakturierten Aufträge und derabsoluten Erlöse mit den Mit-gliedsfirmen auf rd. 28.5 %erhöht hat.Die vom Fachverband für 53Gießereien eingebrachtensowie von 22 außerordentli-chen Mitgliedern bezahltenMitgliedsbeiträge haben imVerhältnis zum Umsatz wei-ter abgenommen und liegennunmehr bei rd. 10,3 %. Be-trachtet man die Gesamtfi-nanzierung, so arbeitete das

Institut zu rd. 72,5 % mit Eigenfinanzierung(Dienstleistungserlöse und Mitgliedsbeiträ-ge) und zu 28,5 % mit projektgebundenenFörderungen. Der sehr hohe Eigenfinanzie-rungsanteil ist im Vergleich mit ähnlichen

Forschungseinrichtungen als sehr hoch zubewerten.Wertmäßig konnten im Berichtsjahr rd. 70 %der Industrieaufträge inkl. Forschungsprojek-te (FFG, EU, BMWA) im Bereich F&E erzieltwerden, 57 % davon kamen durch direkteAuftragserteilung aus der Wirtschaft und43 % aus geförderten Projekten, die eben-falls aus Kooperationen mit der Wirtschaftresultierten.

Abschließend sei an dieser Stelle noch denFörderstellen (FFG, BMWA, SFG, Land Stei-ermark und Wirtschaftskammern), den or-dentlichen und außerordentlichen Mitglieds-firmen sowie den Kunden des ÖGI sehrherzlich gedankt.

Kontaktadresse:Österreichisches Gießerei-Institut,A-8700 Leoben, Parkstraße 21Tel.: +43 (0)3842 43101 0, Fax:43101 1,E-Mail: [email protected], www.ogi.at

Der zweite JahrgangAm 4. Juli 2008 erhielten 12 Eisen und 13Nichteisen-Gießer aus 17 österreichischenGießereien ihr Abschlusszertifikat für dieAusbildung zum Gießereitechniker. Damitstieg die Zahl der Absolventen nach 2 Lehr-gängen auf insgesamt 44.Die Ausbildung dauerte von Februar bis Juli2008 und umfasste 3 technische und 3 be-triebswirtschaftliche Blöcke zu je 2,5 Tagen(Donnerstag, Freitag und Samstag), wobeider technische Teil in Einheiten für Eisen-Gießer und Nichteisen-Gießer unterteiltwar. Zwischen den Blöcken war eine Pausevon 3 bis 5Wochen.Der technische Teil startete mit den Grund-lagen des Gießens und derWerkstoffcharak-terisierung. Die Themen der weiteren Modu-le reichten von der Simulation, über die Spei-ser- und Anschnittberechnung, Schmelztech-nik, metallurgische Grundlagen und Wärme-behandlung, bis zur Werkstoffprüfung undQualitätssicherung. Die Inhalte des betriebs-wirtschaftlichen Teils waren Problemlösungs-techniken, Führung, Organisation, Kosten-rechnung, Controlling, Qualitätsmanage-ment, Arbeitssicherheit sowie Logistik undAnlagenmanagement. Die hohe Qualität derFachvorträge war gegeben durch Referentenvom Österreichischen Gießerei-Institut(ÖGI), Fachverband der Gießereiindustrie,Lehrstuhl für Gießereikunde und dem De-

Rahmenprogramm6 gemütliche Kaminabende in LeobnerGaststätten – jeweils zu Beginn eines jedenBlockes – gaben Gelegenheit zum weiterenErfahrungsaustausch. Die Referenten für dieImpuls-Vorträge waren Dr. Dichtl und DIKerbl vom Fachverband der Gießereiindus-trie, Ing. Kratschmann von der voestalpineTraisen, Ing. Maiwald von Georg Fischer Fit-tings Traisen sowie Herr Maximilian Jäger,Vizebürgermeister der Stadt Leoben. Umden montanistischen Traditionen gerecht zuwerden, stand natürlich auch ein Besuch derGösser-Brauerei mit anschließendem Aus-klang in der Malztenne auf dem Programm.Die Koordination der Veranstaltungen, dasCatering, der Informationsaustausch, u.v.m.

Bild 12: Gesamte Aufwendungen

Ausbildung zum Gießereitechniker

Teilnehmer und Referenten der Ausbildung

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wurde vom Team der Technologieakademiedurchgeführt.

ProjektarbeitUm die praktische Komponente der Ausbil-dung zu vertiefen, mussten die Teilnehmerim technischen Teil ein Projekt ausarbeiten.Das Team des ÖGIs stand mit Fachauskünf-ten zur Seite. Am Prüfungstag wurden dieProjekte vor einer Fach-Kommission, dieauch in einem Fachgespräch das technischeund betriebswirtschaftliche Wissen der Kan-didaten überprüfte, präsentiert. Die Ausbil-dung zum Gießereitechniker schloss mit derÜbergabe der Zertifikate und einem gemüt-lichen Ausklang am ÖGI ab.

Absolventen-NetzwerkWissen wächst durch Erfahrungsaustausch.Daher wird es in Zukunft eine Plattform fürdie Absolventen dieser Ausbildung geben.Die erste Veranstaltung zur Bildung desNetzwerkes wird das Absolvententreffen am24. Oktober 2008 im Impulszentrum fürWerkstoffe in Leoben sein. Neben einigenFachvorträgen gibt ein Rahmenprogrammmit einer Führung durch das Werk dervoestalpine in Donawitz viele Möglichkeitenzur weiteren Fachdiskussion.

Absolventen-InterviewTechnologieakademie (TA): Herr Kieberger,Herr Mag. Kirchschlager, warum haben Sie die-se Ausbildung absolviert?

Kirchschlager: Ich habe eine kaufmännischeAusbildung und wollte mich daher auf dertechnischen Seite weiterbilden.Kieberger: Ich war zuvor in der elektrotechni-schen Branche tätig. Mit der Ausbildungkonnte ich meinen gießtechnischen Hori-zont erweitern. Die technischen Module wa-ren sehr praxisbezogen und außerordentlichgut erklärt.

TA:Also ist die Ausbildung auch für Quereinstei-ger zu empfehlen?

Kieberger:Wie wir gesehen haben, waren auchLeute vom Einkauf,Verkauf und der Qualitäts-sicherung dabei. Da die Inhalte sehr gut undpraxisbezogen erklärt wurden, ist es auchfür einen „Quereinsteiger“ kein Problem.Kirchschlager: Es geht absolut in die richtigeRichtung. Die Ausbildung ist nicht nur für die„Produktion“ geeignet, sondern auch für an-dere Abteilungen.

TA:Wie haben Sie von der Ausbildung erfahren?

Kirchschlager: Ich war beim Treffen der ober-österreichischen Gießerei-Industrie. Da istdie Ausbildung beworben worden.Kieberger: Mitarbeiter vom Druckguss Her-zogenburg haben voriges Jahr die Ausbil-dung bereits absolviert. Es ist ein sehr gutesFeedback gekommen. Daher hat das Perso-nalmanagment mich angesprochen.

TA: Heißt das, dass es noch mehr Interessentengibt?

Kieberger: Ja, soviel ich weiß haben sich schonwieder Mitarbeiter für die nächste Ausbil-dung interessiert.Kirchschlager: Es gibt ja in Österreich keinevergleichbare Ausbildung. Besonders beimtechnischenTeil.

TA:War die Mischung ausTheorie und Praxis ok?

Kirchschlager: Die Mischung aus Theorie undPraxis hat gepasst. Ich habe schon viele Se-

minare und Ausbildungen besucht, aber soeine gute Organisation wie hier hab ichnoch nicht erlebt.Kieberger:Das kann ich bestätigen.

TA: Was haben Sie von der Ausbildung mitge-nommen?

Kieberger: Das technische Hintergrundwissenspeziell im metallurgischen Bereich. Und dasNetzwerk mit den anderen Teilnehmern. Ichhatte bereits einige erfolgreiche Kontakte.Kirchschlager: Jetzt kann ich Sachen, die ichaus der Praxis kenne, auch theoretisch fun-diert z.B. mit einem Kunden, besprechen.

TA: Wie war der betriebswirtschaftliche Teil derAusbildung?

Kieberger: Es war interessant und gut The-men wie Kostenrechnung wieder aufzufri-schen.Wie wir gesehen haben, war Modera-tion und Präsentation für viele TeilnehmerNeuland, obwohl es im Betrieb immer wich-tiger wird.Kirchschlager: Das sehe ich auch so.

TA: Sind weiterführende Seminare für Sie inte-ressant?

Kieberger, Kirchschlager: Ja, unbedingt.Kirchschlager: Die Meinung in der Gruppe ist,dass die Ausbildung sehr gut ist.Viele habenInteresse daran, dass es weitergeht, vielleichtmit einer Aufbauschulung zu bestimmtenThemen.

TA: Wie hat Ihnen Leoben gefallen? Ist es fürein solches Seminar geeignet?

Kieberger: Ich habe mich hier sehr wohl ge-fühlt. Das Rahmenprogramm war gut undansprechend.Kirchschlager: Hier ist alles sehr familär. Mankennt sich. Generell ist Leoben sehr geeignetfür eine solche Ausbildung.

TA: Danke für das Interview.

Das Interview führten Mag. Marion Kain-rath-Reumayer und Dipl.-Ing. Jürgen Lösch-nauer mit Markus Kieberger, Leiter der Gie-ßerei bei Georg Fischer Herzogenburg undMag. Christian Kirchschlager, stv. Geschäfts-führer bei Metallguss Schwarz und METTECCNC Metallbearbeitung.

Zertifikat der Ausbildung

Markus Kieberger Christian Kirchschlager

Informationen zurAusbildung:Technik-Teil:Österreichisches Gießerei-InstitutDIThomas PabelTel.: +43 (0) 3842 43101-24e-mail: [email protected]

BWL-Teil:TechnologieakademieMag. Marion Kainrath-ReumayerTel.: +43 (0) 3842 46010-31DI Jürgen LöschnauerTel.: +43 (0) 3842 46010-38e-mail: [email protected]

Ausbildungstermine 2009:

Technik 29. 1. – 31. 1. 2009BWL 26. 2. – 28. 2. 2009BWL 19. 3. – 21. 3. 2009Technik 16. 4. – 18. 4. 2009Technik 14. 5. – 16. 5. 2009BWL 4. 6. – 6. 6. 2009Prüfung 3. 7. 2009

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Aus dem Fachverband derGießereiindustrie

Die Gießereiindustrie Österreichs im Jahr 2007VorwortDas Jahr 2007 war von einer gesamtwirt-schaftlich sehr guten, konjunkturellen Situati-on geprägt, die sich auch auf die gesamteMetallbranche und somit auch auf die Gie-ßereiindustrie übertrug.Die meisten Mitgliedsunternehmen weisenim Jahr 2007 eine Auftragslage auf, die anihre Kapazitätsgrenzen ging. Wie im letztenJahr war vor allem der Eisenguss derWachs-tumsmotor der Branche, welcher tonnage-mäßig um 7,7 % wuchs.Im Gegensatz dazu konnte die Nichteisen-seite leider nur um ca. 2,3 % in der Tonnagezulegen. Das gesamte tonnagemäßige Bran-chenwachstum der Gießerei betrugim Jahr 2007 5,6 %.Die gesamtwirtschaftlich gute Lage hat je-doch auch ihre negativen Seiten. So sind vorallem die Rohmaterialkosten im letzten Jahrund auch Anfang 2008 praktisch explodiert,und die Preise vieler Legierungs- und Ein-satzstoffe haben sich verdoppelt bzw. sindteilweise noch stärker gestiegen und weisenSchwankungen auf, die es in diesem Ausmaßin derVergangenheit nicht gegeben hat.Neben der dramatischen Kostenentwicklungbeim gesamten Materialeinsatz und bei derEnergie stellen somit auch diese extremenSchwankungen innerhalb kurzer Zeit ein Pro-blem für die Branche dar.Viele Aufträge wei-sen lange Liefertermine auf und einige Kun-den – speziell auch die Automobilindustrie –zahlen Materialteuerungszuschläge oft erstim Nachhinein und wollen diese auch teil-weise nicht in vollem Ausmaß akzeptieren.Dies hat dazu geführt, dass es zwar ein deut-liches Umsatzwachstum gegeben, sich dieKostenschere jedoch negativ entwickelt hat.Es bleibt zu hoffen, dass sich die überhitztenRohstoff- und Energiepreise in den nächstenMonaten oder Jahren entspannen und wie-der eine kalkulierbare Situation am Rohstoff-und Energiemarkt für die Unternehmen ein-tritt, und sich das Wirtschaftsleben in derBrache wieder einigermaßen vorhersehbarerentwickelt.

Gießereibetriebe und BeschäftigteDie Struktur der im Jahr 2007 vom Fachver-band der Gießereiindustrie betreuten Mit-gliedsunternehmen gliedert sich – bezogenauf ihre Produktion – folgendermaßen auf:

Von den reinen Eisengießereien bzw. dengemischten Gießereien erzeugt 1 GießereiTemperguss, 15 Betriebe erzeugen Sphäro-guss und 4 Unternehmen Stahlguss.Ende des Jahres 2007 gab es in Österreich51 industrielle Gießereibetriebe, gleich wieimVorjahr.Nachstehende Tabelle gibt die regionale Ver-teilung der Gießereibetriebe wieder:

Die ausgeprägte klein- und mittelbetriebli-che Struktur der österreichischen Gießerei-industrie ist nach wie vor fast unverändert:25 Betriebe – das sind ca. 49 % der zumFachverband gehörenden Unternehmen –beschäftigen weniger als 100 Mitarbeiter.Der Anteil der Gießereien mit mehr als 500Mitarbeitern im Unternehmen ist auf 2 Be-triebe gestiegen.

Die Tendenz der Beschäftigtenanzahl in derGießereiindustrie ist leicht steigend und be-trägt 7.686.ZumVergleich des Vorjahres ist die Zahl derAngestellten in etwa gleich geblieben. Die

Zahl der angelernten Arbeiter sinkt weiter.Einen Anstieg gab es bei den ungelerntenArbeitern.Positiv ist der Anstieg der Lehrlinge in derGießereiindustrie von 304 auf 346.

Allgemeine wirtschaftliche DatenDas Jahr 2007 war von einer guten Konjunk-tur geprägt. Das Brutto-Inlandsproduktwuchs um 3,4 %, wobei sich die Sachgüter-erzeugung äußerst positiv entwickelte undum 7,2 % wuchs. Getragen wurde dieserZuwachs auch von einem starkenWarenex-port, welcher um 8,2 % zugenommen hat.Die tatsächlichen Werte für 2007 liegenüber den ursprünglichen Prognosewerten.Für das Jahr 2008 wird mit einem Rückgangder Konjunktur gerechnet.Die Verbraucherpreise sind 2007 um 2,2 %gestiegen und für 2008 wird mit einem ex-tremen Anstieg auf 3,5 % gerechnet. DasDefizit in Prozent des BIP beträgt im Jahr2007 0,5 %. Für 2008 wird von einemWertvon 0,6 % ausgegangen.

Produktion2007 konnte ein neuer Rekord beim Um-satz und bei der Produktion erreicht wer-den. Auch die Beschäftigtenproduktivität istdeutlich gestiegen und liegt im Berichtsjahrbei 46,4 t/Beschäftigtem.Der gesamte Bereich des Eisengusses isttonnagemäßig am stärksten gewachsen undweist einenWert von ca. 223.000 t auf. DerGesamtumsatz des Eisengusses beträgt ca.483 Millionen Euro und ist um 11,6 % ge-stiegen.Stärkste Zuwachsraten von 9 % wurden imBereich des Duktilen Gusseisens verzeich-net, welches nun auf ca. 150.000 t angestie-gen ist. Ebenfalls Zuwächse verzeichnetender Grauguss (51.000 t, + 4 %) und derStahlguss (21.000 t, +7 %).Der Nichteisenbereich konnte im Jahr 2007ebenfalls zulegen und wuchs um 2,3 % aufca. 134.000 t. Aufgrund der Zunahme derBearbeitungstiefe, der Preissteigerungen beiRohstoffen und Energie und des starkenWachstums im Magnesiumsbereich wuchsder Umsatz des gesamten Metallgusses um17 % auf ca. 880 Mil. Euro.Die stärkste Zuwachsrate konnte der Mag-nesiumguss erreichen, der um 26 % auf8.000 t gestiegen ist und eine besonders er-freuliche Entwicklung der Branche darstellt.Beim Al-Kokillenguss blieb die Produktions-menge praktisch unverändert und liegt beica. 56.000 t. Dem gegenüber ist der Al-Druckguss um 5 % auf ca. 52.000 t gewach-sen. Rückgänge wurden im Bereich des

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Al-Sandgusses verzeichnet, der um 20 % aufca. 1.400 t gesunken ist.Im Bereich des Schwermetallgusses ist es lei-der auch zu Rückgängen gekommen. Hierbetrug die Produktionsmenge im Jahr 2007ca. 16.000 t und liegt ungefähr 6 % unterdem Vorjahreswert, wobei der Anteil desZinkdruckgusses bei ca. 13.000 t liegt.Gesamt gesehen wuchs die ÖsterreichischeGiessereiindustrie im Jahr 2007 um 5,6 %und erreichte mit 357.913 t einen neuenRekordwert. Der Umsatz wurde im letztenJahr um 15,1 % auf 1.363 Millionen Euro ge-steigert. Dieser extreme Zuwachs ist aufGrund der Verteuerung der Legierungsma-

terialen und der starken Zunahme des Ener-giepreises entstanden. Die Zunahme der Be-arbeitungstiefe wirkt ebenfalls in diese Rich-tung, was in Summe zu höheren Kilopreisenführte.

AuftragseingängeDie Auftragseingänge lagen im Jahr 2007 aufdem Niveau des Vorjahres. Vor allem die Ei-senseite weist weiterhin einen sehr gutenAuftragseingang auf. Der positive Trend derletzten Jahre setzt sich fort. Auch im Bereichdes Aluminium-Druckgusses herrscht ein gu-ter Auftragseingang. Hier differenziert die Si-tuation jedoch nach wie vor sehr stark nach

Produktgruppe, Automarke und -type, diebeliefert werden.

Kosten und Rationalisierungs-druck2007 war geprägt von deutlichen Kosten-schüben im Bereich der Rohmaterialen undder Energie. Waren die Preise bereits 2006schon erhöht, so hat sich die Tendenz weiterfortgesetzt und somit auch den Druck aufdie Unternehmen bezüglich Rationalisierungweiter verstärkt.Die Entwicklung der Kilopreise seit 2000,welche im Bild 1 dargestellt ist, zeigt, dassder Eisenguss einen Teil der Kostensteige-rung weitergeben konnte und der durch-schnittliche Kilopreis jetzt auf 127,4 % ge-genüber dem Jahr 2000 gestiegen ist. Mitdieser Kilopreiserhöhung konnten die Kos-tensteigerungen der Einsatzstoffe und derEnergie leider nur zu einem geringenTeil ab-gedeckt werden.Im Bereich des Leichtmetallguss konnte dasTief der Jahre 2003 und 2004 überwundenwerden. Die jetzigen Durchschnittskosten imLeichtmetallguss bewegen sich auf 101,4 ge-genüber dem Index des Jahres 2000. Dazukommt noch, dass im Bereich des Leichtme-tallgusses der wesentlich teurere Magnesi-umguss überproportionale Zuwächse auf-weist, was die schwierige Ertragslage nochverschärft.Im Bild 2 zeigt sich, dass der Beschäftigten-stand in der Branche nahezu gleich gehaltenwerden konnte und sich knapp unter 8.000Mitarbeitern eingependelt hat. Der Anstiegdes Umsatzes pro Mitarbeiter von ca.154.000 € im Jahr 2006 auf 177.313 € imBerichtsjahr ist auf den gestiegenen Bran-chenumsatz und die gestiegenen Rohmateri-alpreise zurückzuführen.Betrachtet man die einzelnen Materialenüber die Jahrzehnte hinweg und berücksich-tigt man dabei die spezifischen Gewichteder Gusswerkstoffe im Bild 3 (nächste Sei-te), so wächst der Leichtmetallbereich mitAbstand am stärksten gefolgt vom DuktilenGusseisen. In den letzten Jahren konnte aberauch der Stahlguss deutlich zulegen und hatnun wieder das Niveau der 80iger Jahre er-reicht. Differenziert man den Leichtmetall-guss (siehe folgendeTabelle S. 230) so ist aufdas enorme Wachstum des Magnesiumgus-ses mit 26,1 % im Berichtsjahr hinzuweisen.

Roh-,Hilfs- und BetriebsstoffeEnergiepreisHaben bereits die stark gestiegen Energie-preise im Jahr 2006 den Unternehmen zuschaffen gemacht, so hat sich dieser Trend2007 leider weiter fortgesetzt.Von den Libe-ralisierungserfolgen der letzten Jahre istnichts mehr zu bemerken und die heutigenPreise liegen auf Rekordniveau. Die Rah-menverträge mit Energielieferanten werdenimmer kürzer abgeschlossen und der Wett-

Bild 1: Entwicklung der spezifischen Kilopreise

Gussproduktion durch Kilopreis

Bild 2: Beschäftigten Entwicklung und Umsatz pro Mitarbeiter (€/MA)

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ten. Parallel dazu wird jedoch auch eine Kon-zernregelung vereinbart, um Vermischungenbei den Erträgen zwischen einzelnenSchwester- und Muttergesellschaften zu ver-hindern. Dies hat dazu geführt, dass sich po-sitive und negative Firmen untereinander in

Konzernen naturgemäß in einem gewissenAusmaß ausgleichen und somit praktisch fastalle Konzernbetriebe eine Einmalzahlung imvollen Ausmaß von € 200,– tätigen mussten.Seitens des Fachverbandes wurde – wie inden Jahren zuvor – ein Bericht zur Beurtei-lung der Gesamtkostensteigerung in derBranche erstelltAls Unterlage für diesen Bericht wurde dieAuswirkung auf die Selbstkosten berechnet;dabei wurden speziell die Erhöhungen derLohn- und Gehaltskosten, die gestiegenenBetriebskosten, die Aufwände für den Um-weltschutz und die sonstigen kollektivver-tragsmäßig getroffenen Rahmenbedingungenberücksichtigt.Die Berechnungen ergaben in der österrei-chischen Gießereiindustrie eine durchschnittli-che Gesamtkostenerhöhung von 4,49 %.Bei diesem Prozentsatz sind jedoch dieSchwankungen beim Rohmaterial nicht ent-halten, da diese separat über Materialteue-rungszuschläge verrechnet werden.

Kontaktadresse:Fachverband der Gießerei-Industrie ÖsterreichsWirtschaftskammer ÖsterreichA-1045Wien,Wiedner Hauptstraße 63Tel.: +43 (0)5 90 900 3463Fax: +43 (0)5 90 900 279E-Mail: [email protected]

bewerb am Markt ist eingeschränkt. Die In-dustrieunternehmen sind in diesem Bereichden Energielieferanten ausgeliefert und es istkaum möglich, günstige Wettbewerbsange-bote zu erhalten.

Rohstoffpreise – ÜberblickDie in Bild 4 dargestellten Preisentwicklun-gen basieren auf Erhebungen des Fachver-bandes und stellen Durchschnittswerte dar.Die Entwicklungen spiegeln die nach wie vorschwierige Situation bei den Rohmaterial-preisen wider.Aus der Grafik ist der sprunghafte Anstiegaller Rohstoffe im Jahr 2005 ersichtlich. Dashohe Niveau des Jahres 2006 wurde auchim Jahr 2007 beibehalten.

Betriebswirtschaft / Kosten-erhöhungKollektivvertragliche RegelungenAuf Grund der hohen Inflation waren diediesjährigen Kollektivvertrags- Verhandlun-gen schwierig. Seitens der Arbeitnehmersei-te wurden zum Teil überzogene Forderun-gen gestellt. Nach mehreren langfristigenVerhandlungen konnte ein differenzierterAbschluss vereinbart werden.Die kollektivvertraglichen Mindestgehälterwurden mit 1.11.2007 um 3,6 % erhöht. DieIST Gehälter wurden um 3,5 % erhöht, wo-bei 0,3 % mittels einer innerbetrieblichen Be-triebsvereinbarung unterschiedlich verteiltwerden können. Zusätzlich dazu wurden Ein-malzahlungen im Ausmaß von € 200,– ver-einbart. Unternehmen, die einen EBIT Ertragvon weniger als 6 %, gemessen an der Be-triebsleistung, haben, können von dieser Ein-malzahlung Abstand nehmen und nur€ 150,– einmal zahlen. Alle jene, die ein ne-gatives EBIT vom Betriebserfolg haben, kön-nen zur Gänze auf die Einmalzahlung verzich-

Bild 3: Entwicklung der Produktionsmenge der Österreichischen Giessereiindustrie unterteilt nachGussarten

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Mit der Installation des Schmelzofenshat ASK Chemicals das neue Gieße-reitechnikum in Hilden in Betrieb ge-nommen. In der neuen Anlage kannASK nun alle wesentlichen Prozess-schritte einer Gießerei unter reali-tätsnahen Bedingungen nachstellenund optimieren, ohne die Fertigungs-abläufe beim Kunden zu stören.

Mit dem neuenVersuchs- und Anwendungs-technikum in Hilden/D hat ASK Chemicalseine vollständige Mini-Gießerei mit allenProzessen von der Kernherstellung über denAbguss bis zum Putzen des fertigen Guss-teils errichtet.Dies eröffnet ASK die Möglichkeit, seine indi-viduell für den jeweiligen Kunden und des-sen Bedürfnisse entwickelten Produkte unterpraxisnahen Bedingungen auszutesten undzu optimieren. Besonderer Fokus liegt hier-bei auch auf der intensiven Untersuchung

des Zusammenspiels aller von der Süd-Che-mie Gruppe angebotenen Produkte – Addi-tive, Harze, Schlichten, Bentonit undSchwarzstoffe, Speiser und metallurgischeImpfmittel. Dies stellt in ihrer Vollständigkeiteine neue Dimension in der Gießereizulie-ferindustrie dar.Mit dem Bau des Technikums untermauernASK und deren Schwesterfirmen ihre Tech-nologieführerschaft und ihr Engagement, ge-meinsam mit den führenden Unternehmender Gießereiindustrie Fertigungsprozesseökonomisch und ökologisch weiterzuent-wickeln.Die Anwendungstechniker von ASK könnenim Technikum beispielsweise neue Harzbin-dersysteme vor dem Einsatz in Großversu-chen umfassend testen und modifizieren, sodass bei den ersten Versuchen in der Gie-ßerei des Kunden bereits seriennahe Syste-me zum Einsatz kommen. Dies spart fürbeide Seiten Zeit und Geld. Da unter defi-

nierten und reproduzier-baren Bedingungen gear-beitet wird, lassen sichRückschlüsse auf Prozesseund Prozessparameterziehen.

Neben der kundenspezifi-schen Entwicklung liegenweitere Schwerpunkte aufder engen Zusammenar-beit mit Maschinenher-stellern, um neue Produk-te und korrespondieren-de Maschinentechnologiegemeinsam zu entwickeln,sie aufeinander abzustim-men und systematischein grundlegenderes Ver-ständnis von Abläufen und

chemischen Reaktionen in den Gießereipro-zessen zu erarbeiten.Die Ausstattung der neuen „Mini-Gießerei“umfasst alle Maschinen, die für die Herstel-lung von Kernen in heißen wie kaltenVerfah-ren, das Schlichten der Kernpakete, das For-men mit No-Bake-Harzen, das Schmelzenvon Aluminium und Eisen sowie für das Imp-fen und den Abguss notwendig sind. Für dasPutzen wurde eine moderne Strahlanlage in-stalliert.Dr.Thomas Oehmichen, Geschäftsführer derASK Chemicals, erwartet von dem neuenGießerei-Technikum wichtige Erkenntnissemit hohem Nutzwert für seine Kunden.Durch die Kooperation mit führenden For-schungsinstitutionen hat die ASK Zugriff aufalle gängigen und auch ausgefallenen Analy-semethoden.Dass das Thema Nachhaltigkeit auch inner-halb der ASK ernst genommen wird, kannman auch daran erkennen, dass im neuenTechnikum der Umweltschutz eine großeRolle spielt: Es ist mit modernsten Entstau-bungs- und Wäschersystemen ausgestattet.DemTechnikum der ASK Chemicals-Gruppeist eine Sandregenierungsanlage nach neues-ten Erkenntnissen angeschlossen.

Im Rahmen eines Kolloquiums zumThema „Nachhaltigkeit in der Indus-trie: Forderung an die Gießerei undihre Zulieferer“ eröffnet ASK am 30.und 31.Oktober d.J. die neueAnlage.

Quelle: ASK Pressemitteilung vom 15. 9. 2008

Kontaktadresse:Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH40721 Hilden / D, Reisholzstraße 16-18Tel.: +49 (0)211 71103-0, Fax: +49 (0)21171103-35, E-Mail: [email protected]

Firmennachrichten

Zulieferer nimmt eigene Gießerei in BetriebASK Chemicals eröffnet neuesAnwendungstechnikum

Von der Formherstellung bis zum Schmelzen und Gießen bildet dasneueTechnikum in Hilden alle Prozesse in einer Gießerei ab.

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Sowohl die Strahl- als auch die Gleit-schlifftechnik zählen in zahlreichenBranchen – insbesondere in Gießerei-en – zu den unverzichtbaren Verfah-ren, um erforderliche Oberflächen-beziehungsweise Produkteigenschaf-ten herzustellen. Dabei ermöglichenneue Entwicklungen für das automa-tisierte Strahlen und Gleitschleifeneine deutlich wirtschaftlichere sowiequalitativ hochwertigere Bearbeitungvon gusstechnisch, umgeformten so-wie spanabhebend hergestellten Pro-dukten und erweitern das Einsatz-spektrum.

Zu den wesentlichen Einsatzgebieten vonStrahlanlagen zählen das Entgraten und dieRestsandentfernung nach Gießprozessen so-wie das Reinigen, Entzundern und Verdich-ten von Bauteilen,Werkzeugen und Gießfor-men. Die Oberflächenbearbeitung vor demLackieren und Beschichten ist ebenfalls eineAnwendung, bei der Strahlanlagen zum Ein-satz kommen. Dass sich diese Aufgabenauch mit Platz sparenden Strahlanlagen reali-sieren lassen, beweist die Rösler Oberflä-chentechnik GmbH mit maßgeschneidertenKonzepten.

Vollautomatisiertes Strahlen aufkleinstem RaumDie 1802 gegründete Georg Fischer AGmit Hauptsitz in Schaffhausen (Schweiz)zählt zu den Technologie- und Marktführernbei allen für die Serienfertigung eingesetztenGießverfahren. Für das Werk im österrei-chischen Herzogenburg war das Unter-nehmen auf der Suche nach einer kosten-günstigen Hängebahn-Strahlanlage, die einer-seits kompakt ist und andererseits die Effi-

zienz einer vollautomatischen, roboterunter-stützten Strahlzelle bietet. Diesen „Spagat“hat Rösler mit der innovativen Gießzellen-Strahlanlage RHB 9/13-So (Bild 1) gelöst.Vorgaben waren die optimale Einpassungder Anlage in die beengten Platzverhältnisseim Bereich einer neuen Druckgusszelle so-wie die steuerungstechnische Integration ei-nes bauseits vorhandenen 6-Achs-Roboters(Bild 2) und eine Taktzeit von 179 Sekun-den.Im mannlosen Betrieb werden der Anlagemaximal 99 Sekunden reine Strahlzeit zuge-standen, um unterschiedliche, bis 35 kgschwere Aluminium-Druckgussgehäuse pro-zesssicher zu entgraten und einem Oberflä-chenfinish zu unterziehen. Um dies zu ge-währleisten, wurde die Strahlkammer mitzwei Hochleistungsschleuderrädern vomTypHurricane mit jeweils 11 kW Antriebsleis-tung und einer konstruktiv auf das anfallendeTeilespektrum abgestimmten Werkstückauf-nahme ausgestattet. Sie lässt sich innerhalbweniger Minuten auf die jeweilige Teiletypeumrüsten. In Rotation versetzt wird die ausMangan- und gehärtetem Werkzeugstahlverschleißfest ausgeführte Aufnahme übereinen am Kabinendach angeordneten Präzi-sionsdrehantrieb. Diese konstruktive Lösungermöglicht sowohl die dauerhaft zuverlässigeRoboterbeladung als auch das gezieltestrahltechnische Bearbeiten bestimmterWerkstückpartien. Der Roboter übernimmtdie Werkstücke nach dem Gießen und setztsie entsprechend der teilespezifischen Pro-grammierung in die Strahlkammer ein. UmTotzeiten im Prozesstakt (Zeiten in denennicht gestrahlt, sondern nur chargiert wird)zu minimieren, laufen die Schleuderränderwährend der Be- und Entladung der Anlageweiter, die Strahlmittelzufuhr wird jedochdurch Muschelschieber unterbrochen unddie Auswurföffnungen werden mit Sicher-heitsschotts aus Manganstahl verschlossen.Um eine bestmögliche Strahlmittelaufberei-tung und Anlagenabsaugung zu erzielen so-wie gleichzeitig die geltenden ATEX-Vor-schriften (Behandlung von explosiven Stäu-ben wie Aluminium) zu erfüllen, wurde dieKompakt-Strahlanlage mit einem externen,explosionsgeschützten Trockenfilter kom-plettiert.

An Raumverhältnisse angepassteDrehtisch-StrahlanlageSteigende Nachfrage machte bei der inSheffield, dem Zentrum der englischenStahlindustrie, ansässigen StahlgießereiTrefoil auch einen Ausbau der Strahlkapazi-tät erforderlich. Ziel der Strahlbehandlung istdie Restkernentsandung und die vollständigeEntzunderung der Oberfläche. Um die hoheProduktqualität auch beim Strahlen zu ge-

währleisten, erstellten die Projektverant-wortlichen ein anspruchsvolles Lastenheft,das mehreren Strahlanlagenherstellern vor-gelegt wurde. Russell Bloor von Trefoil er-klärt dazu: „In dem Bereich des Werkes, inden die neue Strahlanlage integriert werdensollte, haben wir das Problem, dass die zurVerfügung stehende Höhe durch den Kraneingeschränkt ist“.Angepasst an diese Höhenbeschränkungkonzipierte Rösler UK die Drehtisch-Strahl-anlage RDT 200 (Bild 3) mit einem Tisch-durchmesser von zwei Metern und einemso genannten doppelten oder geteilten Be-cherwerk. Die Integration des geteilten Be-cherwerkes ermöglichte es, lediglich denSammeltrichter für das Strahlmittel sowiedie Dosiereinheiten über den Schleuderrä-dern anzubringen. Die Separiereinheit derAnlage konnte auf eine tiefere Ebene verla-gert werden. Dabei sorgt eine „Grobsieb-trommel“ dafür, dass grobe Verunreinigun-gen dem aus Drahtkorn bestehendenStrahlmittel schon im Vorfeld kontinuierlichentzogen werden. Der Strahlmittelstromwird danach zu einem Doppel-Kaskaden-windsichter transportiert, wo Restsand undverbrauchtes Strahlmittel auf effiziente Wei-se abgeschieden werden. „Mit der Dreh-tisch-Strahlanlage mit geteiltem Becherwerkhat Rösler das Raumproblem nicht nur opti-mal gelöst, sondern uns auch ein sehr flexi-bles Bearbeiungssystem zur Verfügung ge-stellt “, so das Resümee von Bloor.Um die enorme Bandbreite der von Trefoilhergestellten Stahlgussteile bearbeiten zukönnen, verfügt die Strahlanlage über zwei

Innovative Lösungen fürs Strahlen und Gleitschleifen

Bild 1: Die vollautomatische Kompakt-Hänge-bahn-Strahlanlage RHB 9/13-So wurde auf einerFläche von nur ca. 1500 x 1500 mm realisiert.

Bild 2: Der bauseits vorhandene 6-Achs-Roboterzur automatischen Beschickung wurde in dasStrahlanlagenkonzept integriert.

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Hurricane Hochleistungsschleuderräder, dieproblemlos an die jeweiligen Bearbeitungs-anforderungen angepasst werden können.

Gleitschleifen –vielseitig und effektivEntgraten, Kantenverrunden, Schleifen, Glät-ten und Abreinigen von Trennmitteln sindklassische Aufgaben, bei denen linear aufge-baute Gleitschliff-Durchlaufanlagen Stärkenausspielen können. Ein weiterer Anwen-dungsbereich, in dem diese Anlagen immerhäufiger eingesetzt werden, ist das Entfernenvon Graten und scharfen Kanten nach derspanabhebenden Bearbeitung. Neue Materi-allegierungen und erhöhte Anforderungenan die Oberflächenqualität bei gleichzeitig

gestiegenem Kostendruck erfordern aberauch in der Gleitschlifftechnik neue Lösun-gen. Diese bietet die Rösler Oberflächen-technik GmbH mit einer neu konzipiertenGeneration von Linear Durchlaufanlagen.

Bis zu 35% mehr Leistung beiidentischem PlatzbedarfUm das kostbare Gut „Fertigungsfläche“möglichst optimal zu nutzen, verfügen dieneuen Durchlaufanlagen (Bild 4) des Un-termerzbacher Herstellers über 20% mehrArbeitsbehälter-Nutzvolumen. Gleichzeitiggewährleisten die Maschinen dieser Genera-tion ein verbessertes Umwälzverhalten vonSchleifkörpern und Gussteilen – sowohl beider Massenteilbearbeitung als auch bei derBehandlung von Einzelwerkstücken mit ei-nem Gewicht bis zu 50 kg (Bild 5). Reali-siert wurde dies durch ein formoptimiertesBehälterdesign sowie einen deutlich ver-stärkten Antrieb mit fünf Unwuchtpaketen.Er ermöglicht darüber hinaus, dass nebenleichten Kunststoffschleifkörpern auch La-dungen kostengünstigerer, keramischerSchleifkörper von bis zu 3.000 kg gefahrenwerden können. Durch den deutlich höhe-ren Anpressdruck des keramischen Bearbei-tungsmediums lässt sich das gewünschte/ge-forderte Bearbeitungsergebnis innerhalbkürzerer Zeit erzielen. Einen Beitrag dazuleistet auch die komfortable, teilespezifischeEinstellung der Durchlaufgeschwindigkeitüber die Luftfederlagerung des Arbeitsbehäl-ters. Die kompromisslose „Keramikfähigkeit“der neuen Anlagen bietet außerdem denVorteil, dass auch Gusswerkstücke effizientim Durchlaufverfahren entgratet werdenkönnen, die – wie beispielsweise Stahl- undMagnesiumgussteile – einen hohen Schleif-druck benötigen.

Höhere Prozesssicherheit durchGroßflächen-Separierstation mitGleitschrägenDer deutlich erhöhten Leistungsfähigkeitträgt auch die in Nutzlänge und –breite umrund 25% vergrößerte multifunktionale Se-parierstation Rechnung. Sie wird über sepa-rat, regelbare Vibrationsmotore angetrieben.Ausgestattet mit zwei Wendestufen sorgtdie Separierstation selbst bei geometrischkomplex geformten Gussteilen für eine si-chere und zuverlässige Trennung von Schleif-körpern und Werkstücken. Die Übergabeerfolgt dabei durch so genannte Gleitstufen.Sie verhindern einerseits, dass die Teile beimÜbergang von einer zur nächsten Stufedurch große Fallhöhen beschädigt werden.Andererseits vermeiden sie beim Einsatz ke-ramischer Schleifkörper Absplitterungen, diesich in den Werkstücken festsetzen könnenbeziehungsweise die Nutzungsdauer der Ke-ramikschleifkörper reduzieren. Integriert indie Separierstation ist eine Unterkornabsie-bung. Sie dient dazu, zu klein gewordene Be-arbeitungskörper, die sich in Hohlräumen

der Gussteile festsetzen könnten, aus demProzess auszuschleusen. Um beim Einsatzvon unterschiedlich großen Werkstückeneine schnelle und komfortable Anpassungder Siebe zu ermöglichen, erfolgt derWech-sel werkzeuglos. Integriert ist auch eine Spül-einrichtung für die effektive Reinigung vonGussteilen und Schleifkörpern.Die Rückführung der Schleifkörper in denProzess erfolgt über ein Rückförderband, dasparallel zum Arbeitsbehälter höhengesteuertwird. Dies gewährleistet auch bei Änderun-gen der Durchlaufzeit und Neigung eineSchleifkörper-Übergabe in den Arbeitsbehäl-ter mit niedrigen Fallhöhen, wodurch auchhier Absplitterungen bei bruchempfindlichenKeramikschleifkörpern vermieden werden.

WenigerVibrationen und Lärm imUmfeld durch LuftlagertechnikIm Gegensatz zu der bei anderen Herstel-lern verwendeten Spiralfedertechnik zur La-gerung des Arbeitsbehälters setzt Röslerhier auf moderne Luftfedertechnik. Durchdie gute Dämmwirkung der Luft wird kaumVibrationsübertragung auf das Grundgestellder Anlage und damit auf den Boden über-tragen. Ein Punkt, der hinsichtlich der neuenVibrations- und Lärmschutz-Richtlinien eineRolle spielen könnte. Gleichzeitig nutzen dieUntermerzbacher die Luftfederbälge zur ein-fachen und flexiblen Neigungsverstellung desArbeitsbehälters und damit zur optimalenAnpassung der Durchlaufgeschwindigkeit andas zu bearbeitende Teilespektrum. ZurSteuerung der neuen Linear Durchlaufanla-gen kommt die jüngste Generation SPSS7/300 von Siemens zum Einsatz. Durch die-se moderne Anlagensteuerung lässt sicheine Vielzahl unterschiedlicher Prozesse kun-den- und anwendungsspezifisch program-mieren und verketten. Außerdem werdensämtliche verfahrens- und maschinenrele-vanten Parameter kontinuierlich überwacht.

Kontaktadresse:Rösler Oberflächentechnik GmbH96190 Untermerzbach / D,Vorstadt 1Ansprechpartner: Frau Barbara MüllerTel.: +49 (0)9533 924-802Fax: +49 (0)9533 924-300E-Mail: [email protected], www.rosler.com

Bild 3: Die Integration eines so genannten geteil-ten Becherwerks ermöglichte die Platzierung derDrehtisch-Strahlanlage unter einem Kran. Ledig-lich der Sammeltrichter für das Strahlmittel unddie Dosiereinheiten mussten über den Schleu-derrädern angebracht werden.

Bild 4: Die neue Generation der Linear-Durch-laufanlagen. 20 Prozent mehr Arbeitsbehälter-nutzvolumen ermöglichen einen höheren Durch-satz.

Bild 5: Sowohl Massenteile als auch Einzelwerk-stücke mit bis zu 50 kg Gewicht können in denneuen linear aufgebauten Gleitschliff-Durchlauf-systemen bearbeitet werden.

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Neue MitgliederPersönliche MitgliederReikowski, Rolf, Dipl.-Ing., Sprecher d.Geschäftsführung d. BWT Austria GmbH,5310 Mondsee,Walter Simmer Straße 4Privat: 5310 Mondsee,Warte am See 11

Personalia –Wir gratulierenzum GeburtstagDipl.-Ing. Dr. techn. Angelos Ch. Psime-nos, 2822 Erlach, Storchensiedlung 2/14,zum 60. Geburtstag am 12. Oktober2008.

Angelos Psimenos wurde 1948 im grie-chischen Agia Trias-Ilia geboren, wo er auchdie Schulen absolvierte. Nach der Maturabegann er mit dem Studium der Techni-schen Chemie an der Technischen Universi-tät in Graz. Nach einer Unterbrechung undWiederbeginn des Studiums im Jahr 1972erfolgte 1978 die Graduierung in der Studi-enrichtung Chemieingenieurwesen. 1981promovierte er an der Fakultät für Maschi-nenbau und Verfahrenstechnik der TU inGraz.Sein beruflicher Werdegang begann im Mai1977 als wissenschaftlicher Mitarbeiter fürForschung am Institut für Verfahrenstechnikder TU in Graz. Diese Tätigkeit dauerte bisMai 1983. In dieser Zeit war er als Teammit-glied bzw. als Projektteilleiter für die Durch-führung von mehreren Projekten im Be-reich der Grundlagen- als auch der ange-wandten Forschung zuständig. Die For-schungsergebnisse wurden in einer Vielzahlvon Veröffentlichungen und Vorträgen publi-ziert.Im Juni 1983 erfolgte die Ablegung der Zi-vilingenieurprüfung für Chemieanlagenbau,

Umwelt- und Verfahrenstechnik in Grie-chenland.Von Juni 1983 bis Dezember 1985war er in Griechenland als Zivillingenieur tä-tig.Im Jänner 1986 erfolgte die Rückkehr nachÖsterreich und die Aufnahme der Tätigkeitals Mitarbeiter des Instituts für Umweltfor-schung der Forschungsgesellschaft Joan-neum in Graz. Im Rahmen dieser Tätigkeiterfolgte im Auftrag des ÖsterreichischenBundesministeriums für Handel, Gewerbeund Industrie die Erstellung von zwei Studi-en zur Emissionsreduzierung bei der Papier-bleiche in der Österreichischen Zellstoffin-dustrie.Im Juni 1986 wechselte Dr. Psimenos zurConstantia AG und übernahm, parallel zurTätigkeit bei der Forschungsgesellschaft Jo-anneum, die Leitung der Abteilung Laborund Entwicklung bei der Fa. Funder Indus-trie GmbH in St. Veit/Glan. Diese Tätigkeitdauerte bis Dezember 2001. Seine Haupt-aufgabenbereiche bei der Fa. Funder Indus-trie GmbH waren:Die Entwicklung neuer Produkte, Verfahrenund Technologien in den Bereichen Binde-mittel, Harze, Additive, Holzverbundstoffebzw. Holzstoff-/Metall oder Holzstoff-/Kunststoff – Verbunde, wie auch die Sicher-stellung des Qualitätssicherungssystems ge-mäß ISO 9001 und 14001.Im Bereich Forschung und Entwicklung warer zuständig für die Projektplanung, die Pro-jekterstellung, die Überprüfung der Projekt-finanzierung durch nationale und internatio-nale Förderungsinstitutionen (Forschungs-förderungsfond, Technologiefond, EU etc.),die Auswahl der Projektpartner (Hochschu-len, Universitäten, Institute, Firmen), die Lei-tung und Koordination der Projektdurchfüh-rung (Versuche und Untersuchungen, Zeit-und Finanzplan) bis zur Markteinführungdes Produktes.Im Rahmen dieser Tätigkeit war er betrautmit der Leitung und Durchführung vonüber zwanzig nationalen und internationalenForschungs- und Entwicklungsprojekten.Im Bereich des Qualitätsmanagements warDr. Psimenos verantwortlich für Designlen-kung, Qualitätskontrolle und technische Lie-ferbedingungen, die Erstellung und Freigabeder erforderlichen Dokumente (Spezifika-tionen, Prüfanweisungen, Prüfvorschriften,Qualitätskontrolle und Freigabe der ver-wendeten Rohstoffe und der erzeugtenProdukte), Erstellung,Verwaltung und Aktua-lisierung der Technischen- und Sicherheits-datenblätter für alle Produkte, Mess- undPrüfmittelüberwachung.Ab 1990 war er zusätzlich Bereichsleiter für„Technologietransfer, Chemie- /Umwelt undLehrlingsausbildung“.

Dabei war er zuständig für die Neuerstel-lung und Aktualisierung der Technologie-Handbücher beim Know-how-Transfer be-treffend Harz- und Additivherstellung, Im-prägnierung von Dekorpapieren, Herstel-lung von Beschichtung und Verbundmateria-lien.Fachbeauftragter für Chemikalien-, (inkl.Giftbezugslizenz), Wasser-, Abwasser- undAbfallwirtschaft (Erstellung und Umsetzungdes Abfallwirtschaftskonzepts).Überprüfung, Begutachtung und Beanstan-dung von Gesetzentwürfen, Normenent-würfen und Patentanmeldungen.Ausbildung der Chemielaborantenlehrlinge.Als Mitglied der Prüfungskommission fürChemielaboranten im Bundesland Kärnten,nominiert von der Lehrlingsstelle des Ös-terreichischen Bundesministeriums fürWirt-schaft als Arbeitsgebervertreter, war Dr. Psi-menos zuständig für die Vorbereitung undDurchführung der praktischen Lehrab-schlussprüfung im Labor der Fa. Funder In-dustrie GmbH.Ab Jänner 2001 war Dr. Psimenos zusätzlichzur Tätigkeit bei der Fa. Funder IndustrieGmbH auch als Key Researcher und AreaManager für den Bereich „Höherwerti-ge Holzwerkstoffe“ des Österreichischen„K-plus-Kompetenzzentrums für Holz undChemie“ tätig.Seit Juni 2003 bis heute ist Dr. AngelosPsimenos Leiter der Abteilung Entwicklung,Labor und Anwendungstechnik bei der Fa.FURTENBACH GmbH inWiener Neustadt.In dieser Zeit erfolgte bei der FurtenbachGmbH die Entwicklung von neuen Cold-Box, Warm-/Hot-Box-, Alphaset- und No-Bake Harzen,Wasser-, Alkohol und Trocken-schlichten, Additiven und Trennmitteln. Et-liche Entwicklungsergebnisse wurden be-reits in der Giesserei Rundschau publiziert.2005 erwarb DI Dr. Angelos Psimenos dieMitgliedschaft im Verein ÖsterreichischerGießereifachleute.

Ing. Erwin Mitterlehner, A-6200 Jenbach,Kienbergstraße 39, zum 65. Geburtstagam 15.10.2008.

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Vereinsnachrichten

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Den Jubilaren ein herzliches Glückauf !

Geboren in Steyr, OÖ, absolvierte ErwinMitterlehner nach den Pflichtschulen inSteyr und St. Pölten von 1957 bis 1960 dieLehre zum „Sandformer“ (heute Formerund Gießer) bei der J.M.Voith AG in St. Pöl-ten mit Auszeichnung. 1961 war er Siegerbeim österreichischen Lehrlingswettbewerb.Aufgrund eines Stipendiums der J.M. VoithAG konnte Mitterlehner von 1961 bis 1964den 3. bis 5. Jahrgang der Abteilung Gieße-reitechnik an der HTBL inWien X, Perners-torfergasse, besuchen. Im Anschluss darantrat er als Gießereitechniker in die J.M.VoithAG ein und war verantwortlich für dieSandaufbereitung inkl. Sandprüfung und denSchmelzbetrieb mit Kupolofen nach demMeehanite-Verfahren. Das Gussprogrammumfasste anspruchsvolle Gussteile ausGrauguss für den Papiermaschinen- undTurbinenbau.1968 wechselte Mitterlehner als Gießerei-leiter zur Fa. Kirchner & Söhne in Anzenhofbei Statzendorf in die Fertigung von Land-maschinenguss und 1969 trat er als Leiterder Arbeitsvorbereitung und stellv. Gieße-

reileiter in die MFA Maschinenfabrik Andritzin Graz ein. Es oblag ihm die Überwachungder Fertigung von Gussteilen für den Pa-piermaschinen-, Turbinen- und allgemeinenMaschinenbau der MFA aber auch vonLohnguss, vor allem von Großgussteilen ausGrau- und Sphäroguss bis zu 40 t Gießge-wicht. Eine seiner Hauptaufgaben war dieFestlegung der Modellausführung in gieß-technischer Hinsicht sowie die Berechnungder Speiser- und Eingusssysteme.Von 1979 bis 1990 war Ing. Erwin Mitter-lehner als Gießereileiter der JenbacherWer-ke AG in Jenbach/Tirol für die Fertigung vonMotorengussteilen aus Grau- und Sphäro-guss, insbesondere von Kurbelgehäusen, Zy-linderköpfen, Zylinderlaufbüchsen etc. fürGasmotoren bis 3500 PS verantwortlich.Nach Abschluss der Erneuerungsinvestitio-nen 1986 wurde auch Lohnguss bis zu 5 tGießgewicht hergestellt.In dieser Zeit war Ing. Erwin Mitterlehnerauch Mitglied des Technischen Beirates amÖsterreichischen Gießereiinstitut in Leoben.Nach einem Besitzerwechsel des Unterneh-

mens wurde die Gießerei 1990 geschlossenund Ing. Erwin Mitterlehner wechselte alsVertragslehrer an die HTL Jenbach, Abtei-lung Maschinenbau, wo er bis Feber 2006fachpraktischen Unterricht in den BereichenGießerei und Kunststoff, sowie fachtheore-tischen Unterricht im Bereich Labor (mitden Schwerpunkten Arbeitsvorbereitung,PPS, Kalkulation und Kostenrechnung) er-teilte.1992 erlangte Mitterlehner den Abschlussder Werkmeisterschule für Berufstätige fürMaschinenbau und 1993 legte er die Lehr-amtsprüfung an der berufspädagogischenAkademie in Innsbruck ab.Seit März 2006 befindet sich Ing. Erwin Mit-terlehner nach 45 Berufsjahren im Ruhe-stand und schenkt seine Freizeit nun diver-sen Vereinen (Sozialsprengel Jenbach, Jenba-cher Museum,Arbeitsgemeinschaft Erneuer-bare Energie-Tirol etc.), denn: „Wer rastet,der rostet“.Ing. Erwin Mitterlehner ist seit 1969 Mitgliedim Verein Österreichischer Gießereifach-leute.

www.guss.buderus.de

Giesserei 9 10 2008 - Proguss Austria

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