Fachartikel

1.09.2021
erschienen in GIESSEREI Heft 9|2021

Moderner Aluguss als schnelle Engpass-Lösung

Bei der Integration komplexer Edelstahl-Temperierungen in die Sandgussform ist Blöcher erfahren.

Die Gießerei Blöcher aus Biedenkopf beliefert Werkzeugbauer mit hochpräzisen, temperierten Formwerkzeugen aus Aluminiumguss. Dabei lassen sich dank innovativer Additive-Manufacturing-Systeme und Großfrästechnik selbst geometrisch komplexe Werkzeuge in Rekordzeiten realisieren.

VON MICHAEL STÖCKER, DARMSTADT

Eine CNC-Styropor-Großfräse, ein robotergestützter 3-D-Sanddrucker und weitreichendes Know-how auf den Gebieten der Edelstahlrohr-Verarbeitung und des Aluminiumgießens – das sind die Kernkompetenzen, mit denen die Gießerei Blöcher in diesen Tagen Werkzeugbauer unterstützt. Der Grund: Insbesondere Werkzeugbauern, die beispielsweise für die Herstellung großer Blasform- oder Schäumwerkzeuge bislang die Zerspanungstechnik nutzten, fehlt es am entsprechend dimensionierten Aluminium-Blockmaterial dafür. Es ist derzeit enorm teuer und nur schwer zu beschaffen.

Die Ursachen dafür reichen von der US-Sanktionspolitik bis hin zu den pandemisch bedingten Transport- und Lieferketten-Problemen. Auf der Suche nach Auswegen aus diesem Versorgungsdilemma entdecken inzwischen immer mehr Werkzeugbauer das Aluminiumgießen als kostengünstige und schnell realisierbare Alternative wieder. „Der erste konkrete Hilferuf dieser Art erreichte uns vor einigen Wochen aus dem europäischen Ausland. Mittlerweile muss sich aber herumgesprochen haben, dass wir selbst anspruchsvolle Kavitäten mit aufwendigen, konturnahen Temperierungen zum Abgießen großer blasgeformter oder geschäumter Bauteile in nur wenigen Wochen bereitstellen können. Die Anfragen nach unseren Leistungen nehmen derzeit deutlich zu“, berichtet Firmenchef Jürgen Blöcher.

Zeit sparen bei gießereitechnischen Vorstufen

Die Gießerei Blöcher ist eine moderne Aluminium-Gießerei, die sich in jüngster Vergangenheit durch zahlreiche Investitionen als schneller On-Demand-Supplier positioniert. Während das Unternehmen zum Jahreswechsel 2018/19 eine weitere Halle und eine Fünf-Achsen-Großfräse für die CNC-Fertigung großer Modelle (8.000 x 4.000 x 2.000 mm) aus expandiertem Polystyrol (EPS) in Betrieb nahm, fiel 2020 der Startschuss für einen vollautomatisierten 3-D-Sanddrucker zur additiven Fertigung großer Gussformen aus modifiziertem Quarzsand (die GIESSEREI berichtete in Ausgabe 7/8-2020).

Zudem verfügt die Gießerei Blöcher über eine 3-D-CAD-Konstruktion und einen 3-D-Scanner zur geometrischen Qualitätssicherung der EPS-Modelle. „Allein durch das intelligente Zusammenspiel dieser Technologien können wir schon in den gießereitechnischen Vorstufen ein hohes Maß an Prozesseffizienz umsetzen und den Zeitaufwand erheblich reduzieren“, betont Jürgen Blöcher.

Notlage bewirkt Umdenken

Die ersten dieser besonders eiligen Aluguss-Werkzeuge konnte die Gießerei Blöcher in drei Wochen nach Bereitstellung der kundenseitigen 3-D-CAD-Daten fertigstellen und ausliefern. Es handelte sich dabei vorrangig um große Kavitäten von komplexer Geometrie mit konturnah eingegossenen Temperierungen zur Herstellung kompletter Lkw-Innenraum-Auskleidungen aus gepressten Formteilen.

Der Auftraggeber, ein mittelständischer Betrieb in Osteuropa, fertigte diese Werkzeuge bis dato ausnahmslos in der Zerspanungstechnik. Die aktuelle Notlage und die kurze Lieferzeit für die Aluguss-Werkzeuge führten hier jedoch zu einem Umdenken, das laut Jürgen Blöcher durchaus symptomatisch für weite Teile der Branche ist: „Das Ausweichen auf den Aluminiumguss, so wie wir ihn in Biedenkopf praktizieren, geht für viele Werkzeugbauer auch mit einem Lerneffekt einher. Nicht allein, dass sie erkennen, wie kurzfristig ein Gusswerkzeug heute verfügbar ist und wie kostengünstig es sein kann. Auch die technischen Vorteile, die eine in die Kavitäten eingegossene Edelstahl-Temperierung in der Praxis bietet, fallen dabei wieder zunehmend ins Gewicht“, sagt Jürgen Blöcher.

Der Firmenchef spielt damit auf ein Manko zerspanungstechnisch gefertigter Werkzeuge an, das oft erst bei deren längerer Verwendung zutage tritt: Die mittels Tieflochbohren direkt ins massive Blockmaterial hinein gearbeiteten Temperierkanäle weisen häufig spitzwinkelige Biegungen und Totstellen auf, in denen sich Schlammnester bilden können, die als negative Hotspots eine kontrollierte Kühlung des Werkzeugs erschweren bzw. unmöglich machen. Zudem greifen viele Kühlwasser-Additive die Aluminiumoberflächen in den Temperierkanälen auf Dauer an, was ebenfalls zu prozesstechnischen Problemen führt.

„Bei den fachmännisch und harmonisch in die Kavitäten eingelegten Edelstahlrohr-Temperierungen der Aluminiumguss-Werkzeuge tauchen diese Schwierigkeiten grundsätzlich nicht auf. Vorteilhaft für Blöcher ist technologisch betrachtet auch, dass das Unternehmen mit seinen 3-D-Printing- und 3-D-CAD-Kompetenzen bei Bedarf jederzeit an das 3-D-Printing-Know-how von FKM Sintertechnik andocken, dessen Lasersinter-Fabrik sich in direkter Nachbarschaft befindet. Dank der engen Kooperation der Unternehmen verfügt die Aluminium-Gießerei nicht nur über einen Wettbewerbsvorsprung in Sachen Additive Manufacturing, sondern kann ihren Kunden für die wirtschaftliche Umsetzung von Lösungen im Bereich des Werkzeugbaus ein erweitertes Portfolio offerieren.

www.ersatzteilenachbedarf.de

Fullservice-Gießerei

Die Gießerei Blöcher ist Fullservice-Partner für die Herstellung mittelgroßer und großer Aluminium-Sandgussformteile. Das können sowohl komplexe Werkzeuge mit eingegossenen Temperierungen sein als auch OEM- und Ersatzteile mit anspruchsvollen Geometrien. Bereits 2018/19 hatte das Unternehmen sein Leistungsangebot rund um das modellfreie Gießen mit Investitionen in eine weitere Halle und das Re-Engineering einer Fünf-Achsen-Großfräse für den klassischen Styropor-Modellbau erweitert. Mit der Anschaffung eines robotergestützten 3-D-Sanddruckers (Viridis) stärkte die Gießerei ihre Position als On-Demand-Zulieferer 2020 erneut.