Kleine konstruktive Änderungen führen zu großen Qualitätsverbesserungen

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Für das untersuchte Bauteil kann die Spannungsspitze um etwa 35% reduziert werden, ohne dass die Bauteilmasse signifikant zunimmt. Das Bauteilgewicht steigt nur von 22 auf 22,3 kg.

Die Änderung kann mit einem geringen Modelländerungsaufwand umgesetzt werden. Es ist lediglich eine konstruktive Änderung des Kerns notwendig. Die Außenkontur kann bei dem gewählten Formkonzept unverändert bleiben. Auch angrenzende Komponenten werden von dieser Veränderung nicht tangiert.

Für dynamisch belastete Teile ist die Optimierung von Vorteil

Eine Reduzierung der Kerbspannungen wirkt sich bei schwingend belasteten Bauteilen stark auf die Lebensdauer aus. Auch vereinzelte Schwingungen mit einer größeren Amplitude führen nicht mehr zu so drastischen Spannungsspitzen, wie es bei der Ausgangsgeometrie der Fall ist. Das Bauteil wird insgesamt „robuster“.

Damit die Bauteilfunktion erfüllt wird, ist selbstverständlich die Einhaltung der geforderten Bauteilspezifikationen erforderlich. Die Kunst ist es, ein Bauteil so zu gestalten, dass dies mit einem Minimum an Fertigungsaufwand bei einem Maximum an Prozesssicherheit möglich ist. Kleinere Schwankungen einzelner Prozessparameter dürfen sich nicht in Qualitätsunterschieden des Produkts niederschlagen.

Gussteile müssen wirtschaftlich gestaltet sein

Trotzdem darf der Prozess nicht zu aufwändig werden, damit Gussteile auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ihre volle Stärke ausspielen können. Dazu sollte die Gießerei bereits zu einem frühen Zeitpunkt in den Konstruktionsprozess eingebunden werden, weil für eine optimale Gussteilgestaltung viel Wissen über den Fertigungsprozess notwendig ist.

Wie bei der funktionsgerechten Konstruktion spielen auch bei der fertigungsgerechten Bauteilgestaltung häufig scheinbare Kleinigkeiten eine entscheidende Rolle. Beispielhaft ist dazu in Bild 4 die Auswirkung der Dimensionierung eines Verbindungsstegs zwischen Ober- und Unterseite in dem in Bild 1 gezeigten hohlen Bauteil dargestellt. Dieser Steg wurde aus Fertigungsgründen dicker ausgeführt, als es aus Funktionssicht notwendig wäre.

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