» TECHNIK Bild: Maximolding Technology Die neuartige Spritzgießmaschine für Magnesium nach Plänen von Maxi molding Rücksitzlehne für Magnetschwebebahn aus Metall (links) und um 30 % leichter aus CFK (rechts), entwickelt vom portugiesischen Unternehmen Newstamp. Bild: David Vink orientierten CF dicht und ohne Faserbruch zu packen. In anschließenden Entwicklungen wollen CTC und IGCV die Faser-Volumengehalte weiter erhöhen. Carbonfaser-verstärkter Kunststoff (CFK) war das Mittel der Wahl auch bei einem Drehgestellrahmen für Schienenfahrzeuge, den die CG Rail GmbH in Hannover präsentierte. Die Komponente erzielt eine Gewichtsreduktion von fast 50 % gegenüber Metallbauweisen. Sie wurde im Cetrovo-Projekt binnen 15 Monaten entwickelt und gefertigt. Die Rahmen- Hauptkomponenten entstehen in einem automatisierten Flecht- und Wickelprozess. Das Know-how des 2015 gegründeten Dresdener Unternehmens basiert auf dem so genannten „Dresdner Modell des funktionsintegrativen Systemleichtbaus in Multi-Material-Design“. Für den chinesischen Hersteller CRRC entwickelte CG Rail in carbonintensiver Leichtbauweise auch die Frontkabine, die Unterflurverkleidung und Wagenkasten des Cetrovo-Zugs. Ebenfalls CFK nutzte der Geschäftsbereich Carbon Fiber Composite Components des portugiesischen Unternehmens Newstamp, um die Metallkonstruktion in Rücksitzlehnen des Suma550 (Super Speed Magnetbahnsystem) zu ersetzen – eine magnetische Schwebebahn in Südkorea. General Manager Pedro Santos spricht von einer Gewichtsreduktion in Höhe von 30 % gegenüber dem Industrieanzeiger. Die Suma-Schwebebahntechnik basiert auf dem deutschen Transrapid-Projekt, das 2004 als „Maglev“-Zug zwischen der Stadt und dem Flughafen Shanghai kommerziell zum Einsatz kam. Magnesium-Spritzguss contra Guss Ein neues Spritzgießsystem für Magnesium präsentierte Edo Meyer im LightCon-Vortrag, CEO der Maximolding Technology GmbH in Siegsdorf: Konstruktion und Bau der schneckenlosen Prototypmaschine ist bis zum vierten Quartal 2023 vorgesehen, ab dem zweiten Quartal 2024 soll eine vollautomatische Spritzgießmaschine in Betrieb genommen werden. Der Bau weiterer Anlagen ist geplant. Wie beim bekannten „Thixomolding“ wird das Magnesium (Mg) nicht vollständig verflüssigt, sondern zu einer zähflüssigen Masse aufgeschmolzen, die zu 25 % aus festen und zu 75 % aus flüssigen Anteilen besteht. Dazu wird das Leichtmetall auf 489 bis 570 °C erhitzt (statt auf 630 bis 700 °C beim Magnesiumguss). Die Maximolding-Maschine arbeitet vertikal. Das Einspritzen erfolgt mit 1.000 bar Druck und bei 10 m/s Geschwindigkeit. Mit der gut kontrollierbaren Mischphasenmasse lassen sich Bauteile mit komplexen Details leicht realisieren, so Meyer. „Das ineffiziente Gießen mit flüssiger und überhitzter Schmelze hat sich in den letzten 5.000 Jahren nicht verändert“, erklärte er mit Verweis auf die Nachteile – wie Emissionen und die hohen Energiekosten, die beim Schmelzen, Transportieren, Warmhalten und Gießen des Magnesiums sowie beim anschließenden Reinigen anfallen. Hingegen erlaube die Maximolding-Technik, Bauteile zu einem „Bruchteil der Kosten von herkömmlichen Metallgussverfahren“ zu produzieren, zeigt sich Meyer überzeugt. Großes Potenzial sieht er im Automobilbau, wo Bleche in mehreren Schritten gestanzt, in Form gebracht und verschweißt werden – was viel Abfall und hohen Energieverbrauch verursacht. Die Siegsdorfer Technologie bietet auch über den geringeren Energiebedarf hinaus mehr Nachhaltigkeit: Eine kleine Menge Argon als Schutzgas ersetzt das beim Magnesiumguss übliche Schwefelhexa - fluorid (SF6), dessen Treibhauspotenzial 23.900 Mal größer ist als das von CO 2 . Argon hat einen viel geringeren CO 2 -Footprint. 62 Industrieanzeiger » 10 | 2022
Wellenfedern & Sicherungsringe Innovative & platzsparende Design Lösungen Bild: Universität Wien Edo Meyer, CEO Maximolding: „Nach zehn Jahren Forschung und fünfzehn Jahren Entwicklung haben wir die energie- und material effizienteste Magnesium-Spritzgießmaschine konzipiert. Sie vereint die Vorteile von Gießen und Schmieden.“ Lamellen-Dichtringe • Labyrinthdichtung • Keine Reibung Wellenfedern • Exakte Einstellung der Vorspannkraft • bis zu 50% Bauraumeinsparung Außerdem sei die Automobilindustrie sehr interessiert, auf Magnesium umzusteigen. Nach Daten der Japanese Magnesium Association soll die Nachfrage nach Guss- und Formteilen aus Mg von 200.000 t in 2012 auf rund 575.000 t in 2023 ansteigen. Ein Problem: Das Gießen großer integrierter Teile erfordert außergewöhnlich große Maschinen. Dies zeigt als Beispiel die „Giga“-Gießmaschine mit 5.500 t Schließkraft, die IDRA in 2020 an Tesla in Fremont/ Kalifornien lieferte und 430 t wiegt. Sie ist so groß, dass das Fertigungsgebäude um die Maschine herum gebaut werden musste, berichtet Meyer. Hingegen können kleine und mittelgroße Maximolding-Maschinen in einem Kaskaden- oder Sequenzmodus arbeiten, um Magnesium über ein Mehrpunkt-Heißkanalsystem an verschiedenen Punkten einzuspritzen. Sie können Mg-Teile produzieren, für die sonst eine sehr viel größere konventionelle Gießmaschine erforderlich wäre. Meyer sieht hier die Vorzüge der Maximolding- Technologie voll zur Geltung kommen. Im Vergleich zu ihr seien große Gusspressen ineffizient und schwer zu skalieren. Thixomolding sei auf kleine und mittelgroße Teile beschränkt und durch hohe Wartungs- und Betriebskosten beeinträchtigt. Und Additivverfahren, wie selektives Lasersintern (SLS) oder 3D-Metalldruck, seien zu langsam für die Massenproduktion, so Meyer. Beim Maximolding-Verfahren hingegen beherrschten präzise Temperaturregelung, integrierter Röntgen-Regelkreis und maschinelles Lernen den Prozess. Er ermögliche beispielsweise die vollautomatisierte Produktion von Magnesium-Rädern mit minimalem Ausschuss. Meyer fasst zusammen: „Nach zehn Jahren Forschung im Bereich der halbfesten Metallurgie und fünfzehn Jahren Entwicklung haben wir die energieund materialeffizienteste Leichtmetall-Spritzgießmaschine mit einer teilflüssigen Magnesiumschmelze konzipiert. Sie vereint die Vorteile von Gießen und Schmieden.“ CAD Downloads Spirolox ® Sicherungsringe • 360° geschlossene Anlagefläche • Keine störenden Ösen Kontaktieren Sie unser technisches Team Beratung bei Designauswahl +49 (0) 234 923610 www.tfcdeutschland.com Mehrsprachige Katalogproduktion Für die Produktion Ihrer mehrsprachigen oder versionierten Kataloge sind wir bestens gerüstet – speziell wenn es um das Know-how beim Projektmanagement Ihrer hochkomplexen Aufträge geht. Individuelle Tools, die perfekt auf Ihr Projekt abgestimmt sind, beschleunigen und vereinfachen den Gesamtprozess. Wir können viel für Sie tun, sprechen Sie uns an. druck@konradin.de www.konradindruck.de Kostenlose Muster Industrieanzeiger » 10 | 2022 63
