Entwicklung Werkstoff und Einführung in den Serienprozess
Entwicklung Werkstoff und Einführung in den Serienprozess
Entwicklung Werkstoff und Einführung in den Serienprozess
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
GIESSEREI RUNDSCHAU 60 (2013) HEFT 11/12<br />
a<br />
b<br />
Abb. 19: a) Motorenprüfstand, b) Heißgasprüfstand.<br />
weist. Der alternative <strong>Werkstoff</strong> ist unter Serienbed<strong>in</strong>gungen<br />
schweißbar.<br />
Erprobung der Turb<strong>in</strong>engehäuse<br />
Verschie<strong>den</strong>ste Varianten von Gehäusen, sowohl h<strong>in</strong>sichtlich<br />
Bauteil- als auch <strong>Werkstoff</strong>entwicklung, wer<strong>den</strong><br />
auf Prüfstän<strong>den</strong> mit diversen Programmen untersucht.<br />
Da vor allem Motorenprüfstände äußerst kosten<strong>in</strong>tensiv<br />
s<strong>in</strong>d, kommt zusätzlich e<strong>in</strong> temperaturprofilgesteuerter<br />
Heißgasprüfstand zum E<strong>in</strong>satz, der zudem die Möglichkeit<br />
der Parallelprüfung mehrerer Gehäuse- bzw.<br />
<strong>Werkstoff</strong>varianten bietet (Abb. 19). Beide Varianten sollen<br />
e<strong>in</strong>en realen Motordauerlauf im Fahrzeug bei <strong>den</strong> rea-<br />
len maximalen Temperaturen von >1000 °C simulieren<br />
<strong>und</strong> gleichzeitig die Laufzeit im Vergleich zu e<strong>in</strong>em Fahrzeugdauerlauf<br />
verkürzen. Dabei wer<strong>den</strong> die Temperaturunterschiede<br />
der e<strong>in</strong>zelnen Zyklen deutlich erhöht, was<br />
zu e<strong>in</strong>er früher auftreten<strong>den</strong> Schädigung führt.<br />
Abb. 20 visualisiert die durch die Temperaturbelastung<br />
entstan<strong>den</strong>en Risse e<strong>in</strong>es Seriengehäuses nach e<strong>in</strong>em zyklus<strong>in</strong>tensiven<br />
Prüflauf auf dem Heißgasprüfstand. Je<br />
nach Test ist e<strong>in</strong>e spezifische Auswertung <strong>und</strong> E<strong>in</strong>stufung<br />
der entstan<strong>den</strong>en Schä<strong>den</strong> nötig.<br />
Während der Erprobung von Gehäusen aus dem alternativen<br />
<strong>Werkstoff</strong> am Heißgasprüfstand, am Motorenprüfstand<br />
<strong>und</strong> teilweise auch im Fahrzeugdauerlauf zeigen<br />
sich ke<strong>in</strong>e Auffälligkeiten. In Abb. 21 s<strong>in</strong>d Serienwerkstoff<br />
<strong>und</strong> alternativer <strong>Werkstoff</strong> nach vergleichbaren<br />
Motordauerläufen gegenüber gestellt. Bei bei<strong>den</strong> Gehäusen<br />
treten ausschließlich Risse im markierten Bereich auf.<br />
Diese wirken sich im Betrieb nicht negativ aus <strong>und</strong> wer<strong>den</strong><br />
deshalb als unkritisch e<strong>in</strong>gestuft.<br />
Abb. 20: Farbe<strong>in</strong>dr<strong>in</strong>gprüfung beim Serienwerkstoff DIN1.4849.<br />
Abb. 21: Vergleich Motordauerlauf Serie –alternativer <strong>Werkstoff</strong> (rechts)<br />
342<br />
Zusammenfassung<br />
Die hier beschriebene Prozesskette von der Bauteil- bzw.<br />
<strong>Werkstoff</strong>entwicklung über die Kernherstellung, Schmelz<strong>und</strong><br />
Gießtechnik bis h<strong>in</strong> zur Komponentenprüfung ist<br />
notwendig, um <strong>den</strong> steigen<strong>den</strong> Anforderungen h<strong>in</strong>sichtlich<br />
komplexer, gewichtsoptimierter <strong>und</strong> <strong>den</strong>noch wirtschaftlicher<br />
Gussteile gerecht zu wer<strong>den</strong>. Bei immer kürzeren<br />
Vorlaufzeiten von der Idee zum Produkt ermöglicht<br />
<strong>in</strong>sbesondere die Komb<strong>in</strong>ation von Rapid Prototyp<strong>in</strong>g<br />
<strong>und</strong> e<strong>in</strong>em vorhan<strong>den</strong>en Seriengießprozess e<strong>in</strong>e seriennahe<br />
Gussteilentwicklung. Die auf <strong>den</strong> <strong>Werkstoff</strong> Stahl<br />
angepasste Technologie des Niederdruckverfahrens ist für<br />
komplexe Bauteile h<strong>in</strong>sichtlich<br />
Qualität <strong>und</strong> Reproduzierbarkeit<br />
deutlich dem<br />
Schwerkraftgießen überlegen.<br />
Nach erfolgreichen Versuchen<br />
h<strong>in</strong>sichtlich des allgeme<strong>in</strong>en<br />
<strong>Werkstoff</strong>verhaltens,<br />
der Herstellung <strong>und</strong> der Erprobungen<br />
im E<strong>in</strong>satz ist das<br />
enorme Potential des alternativen<br />
<strong>Werkstoff</strong>s erkennbar.<br />
Der wirtschaftliche Nutzen<br />
liegt <strong>in</strong> der deutlichen Verr<strong>in</strong>gerung<br />
des Nickelanteils <strong>und</strong>
Change language