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Verbundgussteile Bremstrommel aus Verbundguss bietet Sicherheit in Nutzfahrzeugen

| Redakteur: Kirsten Nähle

Eine hochfeste Bremstrommel aus einem Werkstoffverbund hat alle Sicherheitstests für Nutzfahrzeuge bestanden. Das Besondere: Sie wird im Schleuderguss produziert, einem Verfahren, das die prozesssichere Herstellung formschlüssiger Verbundgussteile in der Werkstoffkombination Grau- und Sphäroguss ermöglicht.

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Verbundguss-Bremstrommel im eingebauten Zustand. (Bild: SAF-Holland)
Verbundguss-Bremstrommel im eingebauten Zustand. (Bild: SAF-Holland)

Verbundgussanwendungen in stoffschlüssiger oder formschlüssiger Verbindung haben im Bereich der Nichteisen-Metallurgie eine weite Verbreitung gefunden. Die typischen Anwendungsfälle reichen hier vom Umgießen von Grauguss-Zylinderlaufbuchsen in Aluminium-Motorblöcken bis hin zur Schmuckindustrie, wo verschiedene Metalle formschön ineinander gebettet werden. Ebenso sind hier Hybridwerkstoffe zu nennen, die in ihrer Kombination meist hohe Festigkeiten mit geringen Bauteilgewichten kombinieren und so einen Beitrag zu Gewichtsreduzierungen leisten.

Herstellung formschlüssiger Bauteile aus Grau- und Sphärogussverbund

Von einem namhaften Achs- und Bremssystemhersteller wurde den Düker-Gießereiexperten die Aufgabe gestellt, eine hochfeste Bremstrommel für Schwerlast-Spezialfahrzeuge herzustellen, die in ihrer Bremswirkung keine Nachteile gegenüber herkömmlichen Grauguss-Bremstrommeln haben durfte. Schnell war die Idee geboren, die positiven Eigenschaften des Werkstoffs Grauguss EN-GJL-200 mit denen des duktilen Werkstoffs EN-GJS-500 zu kombinieren.

Üblicherweise werden Bremstrommeln für Nutz- und Personenkraftwagen im Werkstoff Grauguss im Nassguss-Verfahren auf automatischen Formanlagen hergestellt. Dieses Verfahren wird an beiden Düker-Standorten für eine große Produktpalette angewendet, jedoch ist die prozesssichere Herstellung formschlüssiger Verbundgussteile in der Werkstoffkombination Grau- und Sphäroguss damit kaum möglich.

Verbundguss eignet sich besonders für Bauteile mit dynamischer Belastung

Grauguss zeichnet sich durch optimale thermische Eigenschaften, hohe Verformbeständigkeit, gute Dämpfungseigenschaften und gute Wärmeleitfähigkeit aus; zudem bietet der Werkstoff Vorteile im Herstellungsprozess aufgrund der guten Gieß- und Bearbeitbarkeit. Duktiles Gusseisen wird durch eine Behandlung der Schmelze mit Magnesium erzielt, wobei der Graphit in eine globulare Form gebracht wird. Der so entstandene Sphäroguss besitzt stahlähnliche Werkstoffeigenschaften, wie hohe Zugfestigkeit bei hoher Dehnung. Die Vorteile ergeben sich besonders bei dynamischer Bauteilbelastung, wo Verformungen und Dauerschwingungen aufgenommen werden müssen.

Eine weitere Besonderheit, und ganz sicher bisher einzigartig in der Anwendung und der Kombination für das Produkt Bremstrommel, sei das Schleudergießverfahren, das Düker für die Herstellung nutzte.

Hohe Ausbringung und Genauigkeit bei geringem Energieverbrauch

Das Verfahren biete gegenüber anderen Gießprozessen große Vorteile, wie eine hohe Prozesssicherheit durch Automation oder die Nutzung der Zentrifugalkraft für eine formschlüssige Verbindung. Das Schleudergießen sorgt laut Düker außerdem für eine hohe Ausbringung und Bauteilgenauigkeit bei geringem Energieverbrauch.

Sicherheitsbauteile müssen sich ausgiebigen Tests unterziehen. Bei diesen werden beispielsweise Dauerbremsversuche oder lange Bergabfahrten von beladenen Nutzfahrzeugen simuliert, wobei die Bremsfunktion nicht versagen darf. Die Düker-Verbundguss-Bremstrommel hat diese Tests erfolgreich bestanden und bewährt sich, wie es heißt, inzwischen in einem ausgedehnten Feldtest.

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