Gussteile Gestaltungsfreiheit bei Feingussteilen führt zu exklusivem Produktdesign

Autor / Redakteur: Josef Kraus / Josef-Martin Kraus

Das Feingießen bietet Bauteildesignern viel Gestaltungsfreiheit. Es ermöglicht, die Exklusivität metallischer Produkte weiter voranzutreiben. Das macht man sich insbesondere in der Automobilindustrie zu Nutze. Dort geht der Trend zu persönlicher Ausstattung unvermindert weiter, wie sich anhand einer Blende für ein Auspuffendrohr zeigen lässt, die als Kleinserie gegossen wird.

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Bild 1: Auspuff-endrohr mit feingegossener Sichtblende als unverwechselbare Baugruppe. Sie wurde in zehn Monaten zur Serienreife gebracht.
Bild 1: Auspuff-endrohr mit feingegossener Sichtblende als unverwechselbare Baugruppe. Sie wurde in zehn Monaten zur Serienreife gebracht.
( Archiv: Vogel Business Media )

Unverwechselbarkeit schafft Individualität. In der Automobilindustrie, die das Modellspektrum in den vergangenen Jahren deutlich erweiterte, ist das ein wesentliches Verkaufsargument – gerade bei sportlichen Automobilen, weshalb Porsche das Individualisierungsprogramm Porsche Exclusive aufgelegt hat. Für dieses Design-Programm entwickelt der Automobilbauer zusammen mit der Feinguss Blank GmbH, Riedlingen, ein Auspuffendrohr als unverwechselbare Baugruppe (Bild 1). Damit wirke der Porsche Cayenne noch athletischer.

Dieses Endrohr enthält ein Feingussteil aus einer Aluminiumlegierung. Das ist erstmals bei dieser Anwendung geschehen. Dieser Entscheidungsschritt hat beim Endrohrdesign große Flächen im Sichtbereich zugelassen, für deren formgebende Gestaltung das Feingießen prädestiniert ist.

Verwinkelte Innenkontur unter wuchtiger Außenhaut

Ziel war es, dem Fahrzeugheck mit einer 4-Rohr-Optik ein noch markanteres und eigenständiges Aussehen zu verleihen – in Anlehnung an den legendären Sportwagen Carrera GT. Das macht laut Feinguss Blank die Herstellung einer Blende mit hochkomplexer Geometrie erforderlich (Bild 2) – mit Auflageflächen, Verbindungslaschen und Durchgangsbohrungen für die Innentrichter sowie der Aufnahme und Befestigung eines zweiflutigen Edelstahlrohrs. In der Summe erhalte man somit ein verwinkeltes Gesamtgebilde hinter einer wuchtig wirkenden Außenhaut. Starke Hinterschnitte und unterschiedliche Wanddicken seien dabei unvermeidlich.

Rapid Prototyping zur schnellen Musterpräsentation

Auf der Grundlage erster Designentwürfe wurden im Detail die Anforderungen für den Korrosionsschutz, die Temperaturbeständigkeit und die Optik festgelegt. Danach folgte der Einstieg in die Herstellung von Prototypen. Anhand von Einzelteilen wurden Werkstoffkombinationen getestet und Verfahren für die Endfertigung untersucht. Das Rapid Prototyping ermöglichte die Präsentation seriennaher Einbaumuster schon nach kurzer Zeit.

Diese Prototypteile wurden in Fahrtests nach funktionellen und im Design-Studio nach optischen Gesichtspunkten geprüft. Zeitgleich dazu trieb Feinguss Blank als Systemlieferant die Konzeption produktspezifischer Fertigungseinrichtungen voran. In dieser Zeit wurden auch die Zulieferer der Edelstahlteile und Verbindungselemente festgelegt.

Innerhalb von zehn Monaten hatte das Endrohr Serienreife erreicht. Die Fertigungskette für bis zu 210 Baugruppen pro Woche steht: vom Spritzen der Wachsteile bis zur Montage. Zum Spritzen der filigranen Formteile wurde im Schwesterunternehmen von Feinguss Blank ein Werkzeug gebaut. Dieses Werkzeug der Formenbau Blank GmbH enthält 70 Einzelkomponenten. Das Entformen der empfindlichen Wachsteile ist Handarbeit.

Mit hohem Aufwand werden die Teile manuell aus dem Werkzeug entnommen und zu einem Wachsbaum – einer so genannten Gusstraube – zusammengeklebt: zur Abbildung der Kavität in der Keramikschale für das Feingießen. Der automatische Prozess zur Schalenherstellung dauert mehrere Tage.

Unverändertes Gesamtgewicht trotz voluminösen Eindrucks

Nach dem Wachsausschmelzen und Brennen der Schale beginnt das Feingießen im Niederdruck-Verfahren. Die Blende wird aus der Aluminiumlegierung EN AC-AlSi/mg0,6 T7 hergestellt. Die Nachbehandlung der Teile umfasst unter anderem das Lackieren. Bei den nachfolgenden Schritten nach dem Feingießen sind aufgrund der hohen optischen und maßlichen Anforderungen laut Feinguss Blank viel Können und Fingerspitzengefühl erforderlich.

Zum Schluss entsteht aus der lackierten, feingegossenen Blende und den Edelstahlteilen in einem abschließenden Montageschritt eine komplett montagefertige Baugruppe für das Porsche-Werk Leipzig, bei der trotz des im Vergleich zur Serienausstattung voluminösen Eindrucks das Gesamtgewicht von 450 g gehalten wird.

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