03.04.2012 - Wolfensberger AG

UNTerNeHMeN & MÄrKTe
Pumpenlaufräder
in der wärmebehandlung

Wolfensberger – ein Full-Service-
Spezialist für maßgeschneiderte
Gusslösungen
das lohnniveau der Schweiz ist eines der weltweit höchsten, und gießereien haben einen
besonders hohen lohnanteil am Umsatz. Wie schafft man es, sich unter diesen Voraussetzungen
im internationalen Wettbewerb erfolgreich zu behaupten? Vor allem, wenn
erschwerend noch ein außerordentlich breites legierungsspektrum, kleinere Stückzahlen
und unterschiedliche Formverfahren dazukommen? Wolfensberger zeigt, wie es geht!
VoN KLAUS VoLLrATH, AArWANGEN,
ScHWEIz
Um als Gießerei mit Standort Schweiz
Erfolg zu haben, muss man seinen
Kunden schon einige Besonderheiten
bieten können“, sagt Betriebsökonom
Markus Schmidhauser, Geschäftsführer der
Wolfensberger AG in Bauma, Schweiz
(bild 1). Er führt das mittelständische Familienunternehmen,
das in zwei Werken
rund 270 Mitarbeiter beschäftigt und über
ein Joint-Venture auch in China engagiert
ist, in der dritten Generation. Trotz der
Wirtschaftskrise der letzten Jahre und der
massiven Aufwertung des Schweizer Frankens
konnte der Umsatz in den letzten zehn
Jahren um rund 70 % gesteigert werden.
Diesen Erfolg verdankt das Unternehmen
vor allem zwei Faktoren: Zunächst verfügt
es über eine hohe Kompetenz zur Entwicklung
anspruchsvoller Sonderlösungen für
Kunden aus den Bereichen Anlagenbau,
Maschinenbau sowie Strömungsmaschinenbau.
Von besonderer Bedeutung ist dabei
die Fähigkeit, mehrere Gebiete, auf denen
man über besondere technologische
Fähigkeiten verfügt, geschickt miteinander
zu verzahnen und durch Verknüpfung dieser
Faktoren optimale Lösungen für besonders
knifflige Aufgabenstellungen zu finden.
Weiterer wichtiger Erfolgsfaktor ist
eine konsequente Orientierung am Full-Service-Prinzip
beim Aufgreifen und Erfüllen
von Kundenbedürfnissen.
Genaugießen auch mit hohen
Stückgewichten
„Eine unserer wesentlichen Besonderheiten
ist ein spezielles Genaugießverfahren,
mit dem ähnlich hohe Genauigkeiten erreicht
werden können wie beim Feingie-
bild 1: wolfensberger AG: Luftansicht des stammwerks in bauma, schweiz.
ßen“, ergänzt M. Schmidhauser. Die aus
Kundensicht wichtigsten Unterschiede
zum Feingießen liegen im Stückgewicht -
das mit bis zu 400 kg oberhalb des beim
Feinguss üblichen Bereichs liegt – und in
den Losgrößen. Während sich das Feingießen
aufgrund der aufwendigen Herstellung
der Wachsmodelle erst bei vergleichsweise
hohen Stückzahlen rechnet, liegen die
optimalen Stückzahlen beim Exacast-Verfahren
(bild 2) bei lediglich 5 bis 200 Stück.
Da der keramische Formstoff nicht mit dem
Metall reagiert, können unterschiedlichste
Werkstoffe vom einfachen Gusseisen bis
zu hochlegierten Stahlgüten und Sonderwerkstoffen
z. B. auf Nickel- oder Cobaltbasis
vergossen werden.
Seine Genauigkeit verdankt das Exacast-Verfahren
einer dünnflüssigen Keramikmasse
für die Formerstellung, die alle
Konturdetails exakt abbildet und sich
durch äußerst glatte Oberflächen auszeichnet.
Nach dem Abformen werden die „grünen“
Formteile thermisch verfestigt, mit
Kernen zur fertigen Form zusammengesetzt
und in einem Brennprozess zu hoher Festigkeit
gebrannt. Da in die heiße Form gegossen
wird, läuft das Metall selbst in feinste
Aussparungen und lange, enge Kanäle,
ohne einzufrieren. Zugleich verringert das
Gießen in heiße Formen die beim Sandgießen
üblichen Speisungsprobleme, sodass
auch problematische Partien wie z. B. große
Wanddickenversprünge bei Pumpenlaufrädern
fehlerfrei bleiben. Dank des
luftdurchlässigen Formstoffs können Gase
entweichen, so dass der Putzaufwand
für Entlüftungskanäle entfällt.
Zu den besonderen Leistungen des Unternehmens
gehört dabei auch eine äußerst
effiziente Formtechnologie für die Herstellung
von komplexen vielschaufeligen Strö-
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FotoS: WolFENSBErgEr ag

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UNTerNeHMeN & MÄrKTe
bild 2: Das exacastverfahren
verdankt
seine Genauigkeit
einer dünnflüssigen
Keramikmasse, die
selbst feinste Konturen
exakt abbildet
und sich durch äußerst
glatte Oberflächen
auszeichnet.
mungsleitsystemen wie z. B. Düsenringe für Turbolader. Diese werden
in zahlreichen unterschiedlichen Varianten benötigt. Für die Herstellung
der entsprechenden Formen benötigt man dank sorgfältig
durchdachter Modellkonzepte nur wenige Grundmodelle, die sich
nach Bedarf variieren lassen.
Klassischer Sandguss
„Zweites Standbein unserer Gießerei ak tivitäten ist der branchenübliche
Sandguss“, verrät M. Schmidhauser. Für kleine bis mittlere Serien
im Gewichtsbereich bis 250 kg setzt Wolfensberger eine kastenlose
Formanlage mit Ballengrößen von 600 x 600 x 150/150 bis 1200
x 1200 x 420/420 mm ein. Formen für Einzelstücke sowie Kleinserien
mit Gussgewichten bis 2500 kg werden in der Handformerei hergestellt.
Schwerpunkt bilden hierbei legierte Werkstoffe.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil von Wolfensberger ist die Möglichkeit,
die Vorteile von Sand- und Genaugießverfahren (bild 3) zu
kombinieren. Bei geeigneten Teilen wird der Großteil der Form aus
kostengünstigem Sandformstoff gebildet, während in Bereichen mit
höherem Anspruch an Genauigkeit und/oder Oberflächengüte keramische
Formbestandteile zum Einsatz kommen.
Hohe Legierungskompetenz
„Wir verfügen über umfassende Erfahrung bei Einsatz und Weiterentwicklung
von Legierungen selbst für schwierigste Einsatzgebiete“,
weiß Dr. Marc Borel, Leiter Engineering bei Wolfensberger AG.
Das Unternehmen verfügt über ein Werkstoffprogramm von bis zu
100 Legierungen. Dieses reicht von einfachen Gusseisen- und Sphärogusslegierungen
über Kohlenstoff- und Vergütungsstähle bis zu
höchstlegierten Werkstoffen für Einsatzbereiche mit extremer Beanspruchung
durch Verschleiß, Korrosion oder hohe Temperaturen.
Dank ihrer jahrzehntelangen Erfahrung beim Einsatz solcher Legierungen
in extremen Umgebungen wie Chemieanlagen, Glühöfen oder
Anlagen zur Zerkleinerung und Förderung stark schleißener Rohstoffe
sind die Wolfensberger-Spezialisten bestens mit den Vor- und Nachteilen
der einzelnen Werkstoffe vertraut und können Kunden entsprechend
beraten. Bei neuen Herausforderungen werden auch spezielle
Legierungszusammensetzungen konzipiert und erprobt.
Außerdem beschäftigt man sich bei Wolfensberger intensiv mit der
Suche nach alternativen Werkstoffkonzepten insbesondere mit Blick
auf die Minimierung des Gehalts teurer Legierungszusätze.
Gemeinsames Engineering
„Darüber hinaus beteiligen wir uns aktiv an der Entwicklung pfiffiger
neuer Lösungen, bei denen auch die konstruktive Herausforderung
im Vordergrund steht“, verrät Dr. Borel. Beispiel hierfür
ist ein Druckgefäß für die Reinigung von Turboladern in Schiffsdieseln
(bild 4). Darin befindet sich ein spezielles Granulat, mit
Foto: klaUS Vollrath

dessen Hilfe der Ruß, der sich nach und
nach auf den Schaufeln des Turboladers
absetzt, periodisch abgereinigt wird. Dazu
wird das Granulat bei laufendem Betrieb
mit Hilfe von Druckluft aus dem Behälter
in den Turbolader geschossen. Diese
Gefäße wurden bisher geschweißt, doch
verursachte dies mehrere Nachteile, u. a.
durch die Notwendigkeit einer intensiven
Überwachung der Schweißnähte. Als Alternative
hierzu entwickelte Wolfensberger
in Zusammenarbeit mit dem Kunden
ein einteilig hohl aus duktilem Gusseisen
mit Kugelgraphit gegossenes Bauteil. Zu
den besonderen Herausforderungen gehörte
die Beherrschung des Auftriebs des
großen Kerns, denn schon kleinere Verlagerungen
hätten unzulässige Maßabweichungen
der sehr dünnen Gefäßwände zur
Folge. Wolfensberger begleitete die gesamte
Entwicklung von der Konstruktion und
der Erstbemusterung bis zur Zulassung
durch die Klassifikationsgesellschaften.
Das Produkt läuft inzwischen in Serie, wobei
Wolfensberger die Komplettfertigung
einschließlich Bearbeitung und Montage
aller Anbauteile verantwortet. Die einbaufertige
Einheit erhält der Kunde komplett
mit dem erforderlichen Attest exakt zum
gewünschten Liefertermin ins Montagewerk
geliefert.
bild 3: Abguss in Genaugießformen.
Einsatz modernster IT-Tools
„Bei dieser Entwicklung hat sich auch die
umfassende Analyse und Optimierung des
Gießprozesses durch ein modernes Simulationsprogramm
bewährt“, sagt Dr. Marc
Borel. Das Programm, das bereits seit einigen
Jahren im Einsatz ist (bild 5), simuliert
alle gießtechnischen Vorgänge beim
Formfüllen und beim Erstarren der
Schmelze. Die Aussagekraft wurde mit Hilfe
von Validationsversuchen zusätzlich erhärtet.
Inzwischen wird es durchgehend
bei jedem Neuteil eingesetzt, um einen fehlerfreien
Einstieg in die Serienproduktion
gewährleisten zu können. Mit seiner Hilfe
kann der Gießer Füll- und Erstarrungszeiten
ermitteln, den Ablauf der Erstar-
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FotoS: WolFENSBErgEr ag

UNTerNeHMeN & MÄrKTe
bild 4: bei diesem dünnwandigen,
einteilig aus duktilem Gusseisen
mit Kugelgraphit gegossenen
behälter begleitete wolfensberger
die gesamte entwicklung von der
Konstruktion und der erstbemusterung
bis zur Zulassung durch die
Klassifikationsgesellschaften.
bild 5: Mit Hilfe des simulationsprogramms
kann der Gießer
Füll- und erstarrungszeiten
ermitteln, den Ablauf der erstarrung
verfolgen sowie mögliche
Fehlstellen erkennen.
rung verfolgen, mögliche Fehlstellen sowie
thermische Spannungen erkennen
und die Wirksamkeit von Abhilfemaßnahmen
abschätzen.
Ein weiteres wichtiges IT-Tool ist das
Rapid Prototyping von Sandkernen. Der
Kern wird dabei ohne Kernkasten mit Hilfe
des Computers monolithisch aufgebaut.
Ein wesentlicher Vorteil ist hierbei, dass
kein Kernversatz auftreten kann, was sich
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vor allem bei komplexen Innengeometrien
z. B. von Schaufelrädern positiv auf die
Bauteilgenauigkeit auswirkt. Zudem können
solche Projekte sehr schnell durchgeführt
werden.
Bearbeitung und Logistik
„Eine weitere wichtige Kernkompetenz unserer
Firma ist ihre umfassende Ausrüs-
tung zur Bearbeitung selbst härtester und
schwer zerspanbarer Werkstoffe“, ergänzt
M. Borel. Da die meisten Abnehmer einbaufertig
bearbeitete Teile verlangen, habe
man schon frühzeitig in entsprechende
Technologien investiert und so die eigene
Wertschöpfungstiefe vergrößert. Mittlerweile
sind diese Aktivitäten in einem eigenen
Werk zusammengefasst. Hier verfügt
Wolfensberger über Anlagen, die härteste

Verschleißwerkstoffe mit eingelagerten
Chromsondercarbiden bearbeiten können
(bild 6). Selbst Hartkeramik kann bearbeitet
werden. Die entsprechenden Kapazitäten
reichen aus, um neben der Bearbeitung
der eigenen Gussproduktion auch Fremdaufträge
z. B. von anderen Gießereien hereinzunehmen.
Zunehmende Bedeutung gewinnt darüber
hinaus auch die Logistik, da die Abnehmer
heute verstärkt dahin tendieren, für
ein bestimmtes Teil oder eine Baugruppe
nur noch einen Ansprechpartner zu wählen,
der ihnen die Gesamtleistung einbaufertig
termingerecht direkt in die Fertigung
beschafft. Im Rahmen seiner Full-Service-
Firmenphilosophie erbringt Wolfensberger
deshalb auch alle diesbezüglichen Leistungen
– entweder mit eigenen Kapazitäten
oder mit Hilfe bewährter Partner – einschließlich
aller Logistikleistungen von der
Beschaffung von Komponenten über die
Verpackung bis zur termingerechten Anlieferung.
Schweizer Qualität – auch bei
der Kostenkontrolle
„Last but not least konnten wir in den letzten
Jahren auch erhebliche Fortschritte bei
der Kostenkontrolle erzielen“, freut sich
M. Schmidhauser. Entsprechend der typi-
bild 6: Mit höchster Präzision bearbeitete Führungsleiste aus hochhartem chromgusseisen
für eine blechbearbeitungsmaschine.
schen Schweizer Mentalität habe man sich
früher in erster Linie auf Technologie- und
Qualitätsaspekte konzentriert und wirtschaftliche
Faktoren erst danach in Betracht
gezogen. Am Weltmarkt treffe man
jedoch heute auf Kunden, die zwar Wert
auf Qualität legen, jedoch nicht bereit sind,
dafür jeden Preis zu bezahlen. Solche Kunden
könne man nur überzeugen, wenn sowohl
der Preis als auch die Produktqualität
in ausgewogenem Verhältnis zueinander
stehen.
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UNTerNeHMeN & MÄrKTe
Firmenkurzporträt: Wolfensberger AG, Schweiz
Das 1924 gegründete Unternehmen befindet sich bis heute im Familienbesitz. zur
Firma gehören zwei Niederlassungen (Gießerei und zerspanung) mit insgesamt
270 Mitarbeitern. Die Gießerei mit den Abteilungen Sandguss (bis zu 2500 kg) und
Genauguss Exacast (bis 400 kg) erzeugt jährlich rund 2000 Tonnen guten Guss,
zumeist höher und hoch legierte Stahl- und Eisengusswerkstoffe sowie Sonderwerkstoffe
auf Nickel- und cobaltbasis. Im Sandguss verfügt Wolfensberger für
kleine bis mittlere Serien im Gewichtsbereich bis 250 kg über eine kastenlose
Formanlage mit Ballengrößen bis 1200 x 1200 x 420/420 mm. Formen für Einzelstücke
sowie Kleinserien werden in der Handformerei hergestellt. Spezialität des
Schweizer Unternehmens sind anspruchsvolle Gussteile vom Einzelstück bis zu
mittleren Serienlosgrößen. zu den besonderen Stärken gehört neben der breiten
Werkstoffpalette von bis zu 100 Legierungen einschließlich zahlreicher Sonderwerkstoffe
auch das Genaugießverfahren Exacast. Durch Verwendung keramischer
Formen wird dabei die Genauigkeit und oberflächengüte von Feinguss erzielt, dies
jedoch bei höheren Gewichtsbereichen von 10 bis 250 kg. Im zerspanungsbereich
verfügt das Unternehmen über leistungsfähige Technologien zur Bearbeitung selbst
extrem harter oder schwer zerspanbarer Werkstoffe bis hin zu Keramik und bietet
auch entsprechende Dienstleistungen an. www.wolfensberger.ch
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Deshalb habe man nach japanischem
Vorbild in den letzten Jahren systematisch
den Aufbau von Strukturen vorangetrieben,
die eine Kostenkontrolle auf allen Ebenen
sicherstellen sollen. Ziel sei es, im gesamten
Unternehmen eine Kultur der permanenten
Verbesserung nach dem Motto
„no change, no chance“ zu etablieren. Inzwischen
verfüge man über einen Kontinuierlichen
Verbesserungsprozess (KVP-
Prozess) und einen eigenen „Lean Manager“,
der die gesamten Prozesse des
Unternehmens auf Optimierungsmöglichkeiten
hin untersucht und entsprechende
Vorschläge in die Praxis umsetzt. Weitere
Verbesserungen erfolgten dadurch kontinuierlich.
Letztlich komme dies nicht nur
den Kunden, sondern auch der eigenen
Wettbewerbsfähigkeit zugute.
agtos_www_strahlen 17.01.2005 13:00 Uhr Seite 1