Gießen Der Blick in die Black Box

Die Gießprozess-Simulation ermöglicht die rechnergestützte, durchgängige Optimierung des gesamten Entwicklungs- und Produktionsprozesses vom Teiledesign über den Gießprozess selbst bis zur Bearbeitung des Bauteils.

Anbieter zum Thema

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

MDESIGN group

Bechtle PLM Deutschland GmbH

MAGMA Gießereitechnologie GmbH

Die Prozesse vom Vergießen über die Erstarrung der Schmelze bis zur Ausbildung der charakteristischen Eigenschaften des Gussteils entzogen sich der Beobachtung. Deshalb wurden Gussteile und Gießprozesse in Jahrhunderten nur durch unendlich viele Versuche und Irrtümer weiter entwickelt. Die Gießerei war eine rein phänomenologische Wissenschaft, deren Umsetzung eines „eingeweihten“ Künstlers bedurfte.

Dies änderte sich in den 80er Jahren. Ausgehend von Arbeiten zur Gießsimulation am Institut für Gießereitechnik an der RWTH Aachen und an der Technischen Universität von Dänemark (DTU) in Kopenhagen entwickelten einige Mathematiker, Physiker und Informatiker unter Firmengründer Dr. Erwin Flender die erste marktreife Software für die Simulation, mit der 1988 das Unternehmen MAGMA Gießereitechnologie GmbH in Aachen gegründet wurde. Mit dieser Software wurden die Strömungs- und Erstarrungsvorgänge in der Gussform virtuell sichtbar und damit auch analysier- und optimierbar.

Gießprozesse und Simulation in der Gießerei

Die Simulation enthüllt nun die Geheimnisse des Gießens und macht es in jeder Hinsicht berechenbar. Bereits am Rechner kann geprüft werden, ob ein Gussteil zu realisieren ist, wie der Gussprozess, die Gussform und die wärmetechnische Nachbehandlung ausgelegt werden müssen, um ein Gussteil mit den erwarteten Eigenschaften zu produzieren.

Damit bietet die Simulation für Gießereien auf der Kosten- und der Innovationsseite die folgenden Vorteile:

• Die Entwicklung eines Gießprozesses für ein gegebenes Gussteil erfordert weniger Probeabgüsse. Das reduziert die Materialkosten und die Realisierungszeit erheblich.
• Der Gießprozess kann exakter berechnet werden, so dass weniger Material und Energie eingesetzt werden müssen. Ersparnisse ergeben sich bei den direkten Material- und Energiekosten, aber auch bei den sekundären Kosten, etwa bei der Logistik.
• Die Gussmodelle und -formen, die teuersten Produktionswerkzeuge, können optimal ausgelegt und ihre Lebensdauer zuverlässiger abgeschätzt werden.
• Die preisliche Kalkulation von Gussteilen, die vor dem Simulationszeitalter oft unsicher war, ist nun fundiert und mit hoher Wahrscheinlichkeit korrekt. Die Folge: steigende Rentabilität bei den Gießereien bei verminderten Risiken durch Fehlkalkulationen.
• Vielleicht wichtiger noch als alle Kostenvorteile: Die Simulation erlaubt Innovationssprünge, weil sie die kostengünstige Machbarkeit von Ideen ermöglicht.

Neben diesen Hardfacts sorgt die Gießprozess-Simulation auch für eine kommunikativere Kultur in den Gießereien und zwischen Gießereien und Konstrukteuren oder Bearbeitern. Denn über den zentralen Prozess des Gießens lässt sich jetzt im wörtlichen Sinne reden.

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