Autohersteller können dank Bühler die Produktion von Autos revolutionieren – gleichzeitig werden sie immer effizienter. Wo derzeit eine Produktionsstrasse mit etwa 300 Robotern benötigt wird, um einen hinteren Unterboden zusammenzusetzen, können ihn Automobilhersteller mit der Carat 920 in einem Stück herstellen. Da selbst die grösste Druckgusslösung von Bühler nur etwa 800 Quadratmeter Stellfläche benötigt, können die Hersteller rund 30 Prozent Produktionsfläche einsparen.

Mit den grössten Druckgiessanlagen von Bühler betritt die Fahrzeugproduktion Neuland. Hersteller haben nun die Möglichkeit, Strukturbauteile mit einer Grösse von bis zu 1,8 mal 1,8 Metern zu giessen. «Wir sprechen hier über den hinteren und vorderen Unterboden», erklärt Martin Lagler, Director of Global Product Management and Marketing Die Casting bei Bühler. «Mit unseren Lösungen ist das Druckgiessen dieser grossen Teile jetzt Teil des Herstellungsprozesses für Automobile.» Laut Lagler hat Bühler diesen wichtigen Schritt gemeinsam mit seinen Kundinnen und Kunden gemacht. «Wir arbeiten eng zusammen. Und die Reise hat gerade erst begonnen», sagt er.

Grosse Mengen Aluminium in Millisekunden zu formen, ist ein anspruchsvoller Prozess – und die Hersteller können heute doppelt so viel Aluminium in einem Guss verarbeiten wie noch vor ein paar Jahren. «Die Carat 920 kann innert Millisekunden über 200 Kilogramm flüssiges Aluminium in die Form giessen und die beiden Formhälften mit einer Kraft von 92 000 Kilonewton zuhalten», erklärt Cinelli. «Das sind 9000 Tonnen – so schwer ist der Eiffelturm. Man stelle sich das einmal vor: Die Form wird mit dem Gewicht dieses Monuments verriegelt, damit jeder einzelne Schuss perfekt gelingt.»

Um immer grössere und komplexere Teile zu giessen, braucht es leistungsstarke und präzise Druckgiessanlagen. Der Druckguss von Aluminium-Strukturbauteilen für Fahrzeuge begann vor etwas mehr als 15 Jahren, und Bühler war von Anfang an dabei. Die Fahrzeughersteller konnten immer mehr Modelle mit Aluminium in der Rohkarosserie produzieren, darunter Strukturbauteile wie Federbeinstützen, Längsträger, Heckklappen und Batteriegehäuse für Elektrofahrzeuge. Grosse und dennoch leichte Aluminiumdruckgussteile standen im Fokus der Industrieinnovation.

Die Carat-Maschinenserie von Bühler ist seit mehr als einem Jahrzehnt ein wichtiger Treiber in diesem Segment. Mit ihrer einzigartigen Giesseinheit mit Echtzeitregelung und einem Giessverfahren, das die Form schützt, kann eine Carat-Druckgusslösung dazu beitragen, die Gesamtproduktivität um bis zu 30 Prozent zu steigern. Dank ihrer Zwei-Platten-Schliesseinheit ist die Produktion stabiler als weniger robuste Kniehebelgelenksysteme, während eine bessere Schliesskraftverteilung und weniger Flitterbildung für eine bessere Reproduzierbarkeit und höhere Verfügbarkeit sorgen. Durch die Automatisierung mit dem Zellenmanagementsystem SmartCMS von Bühler sind alle Peripheriegeräte vollständig integriert, was die Leistung der gesamten Giesszelle steigert. 

Mehr als 800 Carat-Druckgiessanlagen sind heute im Einsatz und stellen die Hälfte aller weltweit produzierten Strukturbauteile her. Mit dem Beitrag der Strukturbauteile im Fahrzeugbau als Standard hat sich der Trend zum Megacasting immer mehr durchgesetzt. «Die Automobilhersteller überdenken die Produktion derzeit in vielerlei Hinsicht», sagt Lagler. «Bei Bühler haben wir nicht nur die Lösungen, mit denen sie ihre Zukunftsvisionen von noch grösseren Teilen in die Tat umsetzen können, sondern wir unterstützen unsere Kundinnen und Kunden auch bei der Entwicklung aller Prozesse, die dafür nötig sind.»

Das liegt daran, dass das Megacasting immer grösserer Karosserieteile nicht nur die Grenzen des Druckgusses verschiebt, sondern auch die aller anderen wichtigen Disziplinen – Bauteilkonstruktion, Legierungsauswahl, Schmelzen, Dosieren, Temperieren, Sprühen, Giessen, Entnehmen, Kühlen, Entgraten, Markieren und Endbearbeitung. Bühler liefert seinen Kundinnen und Kunden nicht nur die richtigen Druckgusslösungen, sondern hilft ihnen auch bei der Konzeption der Druckgiesszelle, vom Schmelzofen über die Prozesskette bis hin zum fertigen Teil und dessen Integration.

Mit dem Wachstum des Aluminiumdruckgusses müssen alle Produktionsschritte neu konzipiert werden, um der Grösse und dem Gewicht der neuen Megacastings gerecht zu werden – die Tatsache, dass sie nicht mehr von Menschen getragen werden können, ist nur eine von vielen Herausforderungen. Deshalb arbeitet Bühler mit seinen Kundinnen und Kunden zusammen, um komplette Prozesslösungen vom Aluminiumbarren bis zur Weiterverarbeitung zu konzipieren und in Auftrag zu geben. Roboter und Transportgestelle sind zum Beispiel wichtige Bestandteile eines integrierten Transportsystems, das den Transport der Megacastings von der Carat-Druckgiesszelle zum Karosseriebau übernimmt.

«Bei Bühler können wir mit unserem Partnernetzwerk und unserer umfassenden praktischen Erfahrung bei der Inbetriebnahme und dem Betrieb dieser grossen Zellen in Zusammenarbeit mit Giessereien und Zulieferern auf der ganzen Welt Lösungen für all diese Prozesse anbieten», sagt Lagler. Bühler unterstützt die Hersteller bei der Entwicklung sowie dem Bau von kundenspezifischen Komplettlösungen und sorgt mit professionellem Projektmanagement für eine termingerechte und budgetkonforme Lieferung. Neben der Planung und der Inbetriebnahme bietet Bühler auch Schulungen, Wartung, Instandhaltung und Unterstützung an, sobald die Megacasting-Zelle in Betrieb ist.

Ein weiterer wichtiger Vorteil solcher Lösungen ist die Nachhaltigkeit. Aluminiumdruckguss kann fast CO_₂-neutral sein, wenn CO_₂-arme Aluminiumlegierungen für die Produktion sowie Ökostrom für den Betrieb von Induktionsschmelzöfen verwendet werden. In den Druckgiesszellen werden Abgrate und Überläufe direkt wieder eingeschmolzen, was Transportemissionen sowie Recyclingkosten vermeidet. «Der Aluminiumdruckguss kann nahezu CO_₂-neutral sein, wenn Giessereien recycletes Sekundäraluminium verwenden und ihre Produktion mit Ökostrom betreiben», sagt Cinelli.

Bühlers Vision für die Zukunft der Druckgussindustrie ist null Prozent Ausschuss, 40 Prozent weniger Zykluszeit und eine 24/7-Produktion. «Es wird immer wichtiger, dieser Vision näherzukommen. Je grösser die Gussteile sind, desto grösser ist der Hebel, um die Produktionskosten zu minimieren, indem wir den Ausschuss und die Zykluszeit reduzieren und die Betriebszeit der Druckgiessanlage erhöhen», sagt Lagler. Das Ziel von Bühler ist es, jeden Schuss perfekt zu machen und jedes Mal einbaufertige Teile zu produzieren.