28.09.2006 | Redakteur: Josef Kraus
Einsparbemühungen im Maschinenbau bringen Mineralguss hohe Zuwachsraten Viele Maschinenbauer sehen erst auf den Preis. Dann ist das Kapitel Mineralguss meist für sie erledigt. Was ihnen damit jedoch...
Einsparbemühungen im Maschinenbau bringen Mineralguss hohe Zuwachsraten Viele Maschinenbauer sehen erst auf den Preis. Dann ist das Kapitel Mineralguss meist für sie erledigt. Was ihnen damit jedoch entgeht, ist eine Kosteneinsparung beim Endprodukt, die es von Anfang an gegeben hat. Vor gut einem Vierteljahrhundert wurden erstmals Maschinengestelle aus einem mit Mineralstoffen gefülltem Kunstharz hergestellt. Zuvor hatte man am Institut für Produktionstechnik und spanende Werkzeugmaschinen der TU Darmstadt mit Kunstharz- statt Zementbeton experimentiert, der im Krieg wegen der Rohstoffverknappung als Werkstoff für Maschinengestelle wiederentdeckt worden war. Als Prof. Herbert Schulz im vergangenen Jahr auf dem 1. Göppinger Mineralguss-Kolloquium als Leiter des Instituts auf ,,25 Jahre Mineralguss" zurückblickte, konnte er von 20 bis 30% Kosteneinsparung berichten: Das wurde anfänglich nicht erkannt oder auch nicht geglaubt. Inzwischen sind die Maschinenbauer ein Stück offener geworden. Dennoch stellt Dr.-Ing. Utz-Volker Jackisch, Geschäftsführer der Epucret Polymertechnik GmbH & Co. KG, Wangen, ,,bei potenziellen Anwendern nach wie vor Berührungsängste" fest. Das hat nicht mehr so sehr preisliche Gründe. Vielmehr ist laut Jackisch ,,das Wissen über Mineralguss wenig systematisiert, schwer zugänglich und es wird unzureichend vermittelt". Man spricht noch nicht einmal dieselbe Sprache. So ist der Begriff ,,Polymerbeton" ganz geläufig. Nach DIN lautet jedoch die genaue Bezeichnung ,,Reaktionsharzbeton". Im Maschinenbau hat sich ,,Mineralguss" durchgesetzt.Dieser Sprachwirrwarr verlangt nach Präzisierung. Das ist schon deshalb nötig, weil sich je nach Anwendung die Werkstoffanforderungen stark unterscheiden, wie Norbert Trickes weiß: ,,Die auf Maschinen- und Gerätebau spezialisierten Mineralgusshersteller liefern in der Regel komplexe, hochgenaue, oft montagefertige Bauteile, die zusammen mit dem Kunden für den Bedarfsfall entwickelt oder optimiert wurden", erläutert der Inhaber der Norbert Trickes Mineralgusstechnik, Efringen-Kirchen. Die übrigen Märkte wie Bau-, Sanitär- und Elektro-Industrie benötigten hauptsächlich standardisierte Massenprodukte, die anderen Kriterien unterlägen.Typischer Gestellwerkstoff im Maschinenbau Im Maschinen- und Gerätebau ist Mineralguss laut Jackisch ,,ein typischer Gestellwerkstoff". Bei Werkzeugmaschinen würden daraus in großem Umfang Betten, Ständer, Portale und Schlitten gefertigt. Außerdem gibt es Anwendungen bei Maschinen und Geräten zur Koordinatenmessung, bei Spannvorrichtungen, Handlinggeräten, Maschinen für die Energietechnik, Holzbearbeitung und Bestückung von Leiterplatten in der Elektronikbranche. Darüber hinaus laufen Projekte mit dem Ziel, Mineralguss in Druck-, Verpackungs- und Textilmaschinen zu verwenden. Das ist auch schon passiert. So sieht man bei diesen Maschinen bereits einen Absatzmarkt.Die Anwendungen für Mineralguss sind laut Trickes ,,heute nicht mehr auf bestimmte Maschinenbereiche" beschränkt: ,,Mineralguss hat sich überall dort etabliert, wo der Konstrukteur einerseits Werkstoffeigenschaften wie hohe Dämpfung, Wärmestabilität und Korrosionsfestigkeit fordert, andererseits über die Gestaltungsfreiheit, Rohteilgenauigkeit oder den hohen Fertigungsgrad Kostenvorteile herausholen will." So gibt es laut Trickes einen großen Absatzmarkt für Bauteile mit Genauigkeitsanforderungen im Bereich von 0,1 mm. In Mineralguss sei das erreichbar, in Grauguss oder Stahl dazu jedoch eine zusätzliche Barbeitung erforderlich. Das heißt: ,,Es können Herstellungs- und Logistikkosten reduziert werden", so Trickes. Je nach Anwendungsbereich hat Mineralguss eine andere werkstoffliche Zusammensetzung. Überwiegend werden Epoxid-, Polyester- oder Methacrylatharze verwendet, in die sich eine Vielzahl an Mineralstoffen einbinden lassen. Im Maschinenbau wird dabei hauptsächlich auf Epoxidharz gesetzt. Grund dafür ist die hohe Endgenauigkeit der Teile, die sich damit erreichen lässt. So verarbeitet Epucret laut Jackisch ,,nur epoxidharzgebundenen Mineralguss" - und das erfolgreich: Epucret sei, so der Geschäftsführer, ,,Europas größter Lieferant" von Mineralgussgestellen im Maschinenbau.In Europa schätzt Jackisch die Menge an Mineralguss für den Maschinen- und Gerätebau auf 18 000 t in 2001. Verglichen mit dem Eisenwerkstoff Grauguss, der bei Maschinengestellen dominiert, ist das nicht viel. Darauf kommt es laut Trickes auch gar nicht an. ,,Tatsache ist, dass der Markt für Mineralguss wächst, der von Grauguss nicht." Und dieses Wachstum ist beachtlich: ,,Entgegen der eher leicht rückläufigen Produktionszahlen bei Grauguss für Maschinengestelle hat Mineralguss bei diesen Anwendungen zweistellige Zuwachsraten", berichtet Jackisch. ,,Die Mineralgussproduktion für Maschinen- und Gerätekomponenten hat sich in Europa in den letzten fünf Jahren verdoppelt. Für die nächsten fünf Jahre gehe ich von einer weiteren Verdoppelung aus." Ganzheitliche Betrachtung des Produkts führt zum Ziel Mineralguss ist laut Jackisch ,,ein junger Werkstoff". Im Gegensatz zum Grauguss, der schon immer für Gestelle verwendet wird, sieht er für Mineralguss bei diesen Anwendungen ein großes Marktpotenzial, das zu erschließen ist. Dazu muss Überzeugungsarbeit geleistet werden. So stellt der Geschäftsführer fest, dass im Maschinenbau ,,die Erfahrung bei der statischen, dynamischen und thermischen Auslegung von Mineralgussgestellen wenig ausgeprägt" ist. Nicht nur er sieht daher ,,die Entwicklungs- und Konstruktionskompetenz des Mineralgusslieferanten gefordert". Auch für Trickes ist ,,eine kompetente Beratung wesentlich für die Akzeptanz des Werkstoffs bei einem neuen Anwender". Voraussetzung dafür ist, dass man bereits in einem frühen Stadium eines Projekts tätig wird. In dieser Phase hält Trickes es für erforderlich, potenzielle Anwender ,,von der Notwendigkeit einer ganzheitlichen Denkweise zu überzeugen". Die Kosten aller Prozesse müssen auf den Tisch: von der Konstruktion über den Formenbau, das Gießen und die Nachbearbeitung bis hin zur Montage. Dadurch ergibt sich für Trickes ,,die Chance für kostengünstigere Konzepte". Wird zum Beispiel ein Gestell mit den integrierten Funktionselementen als Ganzes betrachtet, ist laut dem Verarbeiter ,,eine mineralgussgerechte Konstruktion wesentlich komplexer als eine Guss- oder Stahlkonstruktion". Gerade das jedoch führt nach seiner Erfahrung zu Kostenvorteilen, wie er anhand von Einspareffekten verdeutlicht: So kann eine mineralgussgerechte Maschinenstruktur aus weniger Einzelteilen bestehen, weil aufgrund einer höheren Bauteilgenauigkeit ein Zerlegen der Struktur aus Gründen der Bearbeitbarkeit nicht unbedingt erforderlich ist. Außerdem reduzieren bereits eingegossene Gewinde die Bearbeitungskosten. Darüber hinaus wird laut Trickes ,,eine optisch ansprechende Oberfläche" erzeugt. Dadurch entfällt das Lackieren.Auf diese Weise erhält der Maschinenbauer ein Produkt, das dem Endzustand nicht nur sehr nahe kommt, es kann auch vor der Auslieferung mit Führungsschienen, Schlitten, Tischen und Antrieben komplettiert werden. Sogar das Eingießen oder die Montage von Teilen der Maschinenverkleidung ist möglich. ,,Auf diese Weise erhält der Kunde eine komplette Basismaschine in der geforderten Genauigkeit", erläutert Jackisch. Darin sieht er die Chance, Mineralguss im Maschinenbau endgültig zu etablieren: ,,Die Entwicklung vom Auftragsfertiger über den Komponenten- zum Systemlieferant ist für die Hersteller von Maschinengestellen aus Mineralguss zukunftsentscheidend."Dazu muss beim Verarbeiter eine Ausstattung vorhanden sein, die laut Jackisch ,,eine durchgängige CAD/ CAM-Lösung" enthält: von der Bauteil- über die Gießformkonstruktion bis zur Gießformfertigung. Außerdem hält der Epucret-Geschäftsführer einen elektronischen Datenaustausch für erforderlich, um weitere Einsparpotenziale hinsichtlich Zeit und Kosten zu erzielen. Voraussetzung bleibt jedoch eine moderne Fertigungstechnik, die automatisierte Misch- und Dosieranlagen, Hochleistungsrütteltische, aber auch klimatisierte Fertigungshallen umfasst.In eine solche Halle hat Epucret nun wieder investiert. Sie ist bereits die dritte Fertigungshalle am Standort Wangen bei Göppingen, wo man sich vor zwei Jahren niederließ. Im Dezember dieses Jahres wird sie fertig gestellt und damit die Fertigungsfläche um rund 1800 m2 steigen. Dass man damit ein antizyklisches Investitionsverhalten ,,an den Tag legt", darüber ist sich Jackisch bewusst: Beim Anziehen der Nachfrage im Maschinenbau müsse man gerüstet sein.
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