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05. September 2018

Entwicklungspartner par excellence

Krämer+Grebe setzt neue Maßstäbe in der Werkzeugkonzeption für Zylinderköpfe


Es gibt immer ein erstes Mal, so auch kürzlich in der Geschichte der Gießerei Mannheim des langjährigen Kunden Daimler AG. Um höchste Qualitätskriterien zu erfüllen und gleichzeitig hocheffizient zu fertigen, wurde für die neue Zylinderkopfkernfertigung der 10,7L bis 15,6L Heavy-Duty-Engine-Plattform (HDEP) Motorengeneration erstmalig in Zusammenarbeit mit einem Entwicklungspartner ein Werkzeugkonzept von Grund auf neuentwickelt, statt an einem altbewährten anzuknüpfen.

Gemeinsam haben die Partner ein Doppelträgerkernformwerkzeug geschaffen, welches neue Maßstäbe in Ausführung und Qualität setzt um gleichzeitig die Total Cost of Ownership (TCO) erheblich zu reduzieren.

Bereits seit Jahrzehnten arbeiten die führenden Unternehmen im Rahmen von Prototypenentwicklungen zusammen. Und auch wenn Kernformwerkzeuge stets als ‚Selbstverständlichkeit‘ angesehen werden, sind diese doch essentiell zur Herstellung innovativer Produkte mit qualitativer Exzellenz. Und besonders wenn es um Qualitätsansprüche geht, gibt es hier keine Kompromisse, sondern gemäß dem hauseigenen Leitspruch nur „das Beste oder nichts“. Um diesen Herausforderungen auch im Werkzeugbau gerecht zu werden, wurde kurzerhand ein Partner gesucht, mit dem man eigenständig ein völlig neues Werkzeugkonzept entwickelt, welches bei der späteren Produktion alle firmeneigenen Standards und höchste Ansprüche erfüllen kann. Als langjähriger Vertrauenspartner, unter anderem in der Werkzeugproduktion für Zylinderköpfe, kam schlussendlich der Formen- und Werkzeugbauer Krämer+Grebe ins Spiel. Besonders bedingt durch maximale Flexibilität, Einsatz modernster Technologien, Simulations- und Fertigungsmethoden, eine äußert straffe Zeitleiste und insgesamt höchst anspruchsvolle Entwicklungsschleife, wurde Krämer+Grebe als Partner für ein Entwicklungsprojekt dieses Ausmaßes gewählt.

2015 gab es die ersten Überlegungen und ein Jahr später, im Spätsommer 2016, fiel bereits der Startschuss für das gemeinsame Projekt, ein völlig neues und effizienteres Werkzeugkonzept zu entwickeln. Ausgangsbasis war das bereits vorhandene einfach belegte Zylinderkopfkernformwerkzeug.

Die Besonderheiten, die das neue Konzept mit sich bringen sollte waren unter anderem Doppelgravuren, Wartungsfreundlichkeit, Funktionalität und Robustheit. Mittels FEM Berechnungen konnte insbesondere letztere gewährleistet werden. Ein gezieltes Augenmerk in der Werkzeugauslegung wurde dabei auf Spannungsreduzierung sowie Minimierung der Durchbiegung, als auch die Analyse verschiedener Lastfälle, wie Schiesskopf und Ladungsträger gelegt. Highlight des gesamten Entwicklungsprozesses waren vollumfängliche  Kernprozesssimulationen in mehreren Entwicklungsschleifen, die die Neufestlegung von Einschüssen, Ausstoßen und Entlüftungen bereits im frühen Prozessstadium ermöglichte. Insgesamt wurde das Werkzeugkonzept so optimiert, dass sich äußerst positive Auswirkung auf Wartung, Lifetime und Reparaturen abzeichnen. Für das neue Konzept ist das schließlich von großer Bedeutung, da auf diese Weise eine Verlängerung der Produktionszyklen, eine beträchtliche Reduzierung der benötigten Aminmenge sowie eine Verringerung von 600kg des ursprünglich angesetzten Werkzeuggewichtes erreicht wurde.

Ein ebenso treuer Prozessbegleiter in der gesamten Konzeptentwicklung und letztendlichen Hauptkonstruktion war das ausschlaggebende Kriterium der TCO Minimierung. Ein essentieller Punkt auf den, laut Katrin Grebe, Geschäftsführerin von Krämer+Grebe, zu selten ein wirklich ganzheitlicher und frühzeitiger Fokus gelegt wird. So ist unter anderem auch die Philosophie der Verwendung von Normteilen bei Entwicklungen wie dieser entscheidend. Was in diesem Fall nicht nur einen erheblichen Kostenpunkt darstellt, sondern auch die Wartungsfreundlichkeit erhöht.

Durch die gesamte Komplexität und Menge der Ansprüche an das neue Werkzeugkonzept, ist es somit nicht verwunderlich, dass sich die Zusammenarbeit der beiden Firmen von höchstem Vertrauen und Erfahrungsaustausch genährt hat. So wurde das Werkzeug zum Beispiel direkt an die “State of Art Technology” angepasst um eine bestmögliche Performance in der Produktion zu erreichen.

Am 24. Juli 2018 wurde das innovative Doppelträgerkernformwerkzeug nun offiziell der Gießerei in Mannheim übergeben gleichzeitig das einzigartige Projekt erfolgreich und zu vollster Zufriedenheit beider Unternehmen abgeschlossen.

Doch welche Bedeutung hat dieser Schritt im Nachhinein überhaupt für die Firmen und den Markt? Gemeinsam wurde nicht nur ein innovatives und effizientes Kernformwerkzeug für die HDEP-Zylinderköpfe kreiert, beide Firmen sind dadurch vor allem auch einen weiteren Schritt Richtung technologischer Zukunft gegangen. All das wäre ohne den wertvollen Erfahrungsschatz und regen Austausch mit K+G nicht möglich gewesen — sie konnten hier auf ganzer Linie überzeugen und zeigen, welche Performance sie als Entwicklungspartner stets leisten. Denn zum Schluss gilt: gemeinsam sind wir stark. Nur so war es den beiden Parteien möglich ein Werkzeugkonzept zu entwickeln, das nicht nur das Gießereiherz höher schlagen lässt, sondern vor allem auch neue Maßstäbe setzt. Man darf also auch auf zukünftige Projekte dieser Entwicklungspartnerschaft gespannt sein.

Company Info

KRÄMER+GREBE GmbH & Co. KG

Ludwig-Grebe-Straße 5
35216 Biedenkopf-Wallau

Phone: +49 6461-80080
Fax: +49 6461-800860

E-Mail:kg-modellbau@kraemer-grebe.de

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