Branchenführer beim Lichtbogendrahtspitzen

BMW Group Leichtmetallgießerei setzt bei der Zylinderlaufflächenbeschichtung von Kurbelgehäusen weltweit erstmals in Großserie auf innovative LDS-Technologie.

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Für die Herstellung von Aluminiumdruckguss-Kurbelgehäusen für Vier-Zylinder-Benzinmotoren setzt die Leichtmetallgießerei der BMW Group – nach rund dreijähriger Entwicklungszeit – ab sofort auf das innovative und nachhaltige Verfahren des Lichtbogendrahtspritzens (LDS). „Als branchenweit erster Gussproduzent bringen wir die LDS-Technologie für die Zylinderlaufflächenbeschichtung in Großserie zum Einsatz und setzen so erneut einen Benchmark in der Gießereiindustrie“, sagt Martin Schübel, Leiter der Leichtmetallgießerei im BMW Werk Landshut. Bereits 2009 hat die Leichtmetallgießerei der BMW Group als weltweit erster Hersteller das ressourcenschonende Verfahren zur anorganischen Herstellung von Sandkernen zur Serienreife gebracht.

Die BMW Group betreibt seit 1987 am Standort Landshut eine Leichtmetallgießerei. Pro Jahr fertigen die rund 1.300 Mitarbeiter der Leichtmetallgießerei derzeit rund 3,9 Millionen Guss-Komponenten aus Aluminium und Magnesium mit einem Gesamtgewicht von rund 58.000 t.

Zum Produktionsumfang zählen Motorkomponenten wie Zylinderköpfe oder Kurbelgehäuse, aber auch Karosseriestrukturteile und Fahrwerksteile wie Federbeinstützen, Heckklappenrahmen oder Gussknoten für die Vorder- und Hinterachse.

„Damit unsere Triebwerke ideale tribologische Eigenschaften aufweisen, werden die Zylinderlaufflächen nicht, wie branchenüblich, durch eine schwere Graugussbuchse dargestellt, sondern mittels LDS durch eine nur 0,3 mm dünne Beschichtung aus einem Eisenbasis-Werkstoff erzeugt“, sagt Schübel. Die Eisen-Legierung wird als Draht dem Prozess zugeführt, mittels Lichtbogen aufgeschmolzen und in flüssigem Zustand mit hoher Geschwindigkeit auf die Laufflächen geschossen.

Die LDS-Technologie bietet signifikante Vorzüge wie geringere Reibungsverluste im Bereich der Zylinderlaufflächen und damit einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch.

Hohe Materialflexibilität und optimale Verschleißeigenschaften

Weitere Vorteile sind die hohe Designfreiheit und Materialflexibilität, optimale Verschleißeigenschaften sowie die sehr gute Wärmeübertragung in das Kurbelgehäuse. Darüber hinaus zeichnen sich die – mittels LDS beschichteten – Zylinder durch eine enorme mechanische und thermische Robustheit aus. Lichtbogendrahtspritzen lässt sich, unabhängig vom Herstellprozess eines Kurbelgehäuses, im Druck-, Kokillen- sowie Sandguss einsetzen.

Damit die dünne Eisenbeschichtung beim Lichtbogendrahtspritzen optimal haftet, aktivieren die Gießereispezialisten der BMW Group die Zylinderoberflächen zunächst durch einen Hochdruckstrahl von bis zu 3000 bar. Auf diese Weise lassen sich Oxidschichten entfernen, geringe Mengen von Aluminium abtragen und die Oberfläche mit Hilfe einer speziellen Emulsion aufrauen. Anschließend werden die gestrahlten Laufflächen mit hochauflösenden Kameras gescannt, um eventuelle Unregelmäßigkeiten zu erkennen. Ist das Werkstück fehlerfrei, folgt der LDS-Beschichtungsprozess.

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