CO₂-Reduktion und Qualitätssteigerung im Magnesium-Thixomolding

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21. November 2024

YIZUMI setzt auf innovative Technologien

Pressemitteilung | Lesedauer: min | Bildquelle: YIZUMI Germany GmbH

Angesichts der steigenden Anforderungen an Nachhaltigkeit verfolgt YIZUMI einen zukunftsweisenden Ansatz: Mit Magnesium-Thixomolding bietet das Unternehmen eine ressourcenschonende Alternative zum herkömmlichen Druckguss. Dieser Prozess hebt sich durch verbesserte Energieeffizienz und reduzierte CO₂-Emissionen hervor.

YIZUMIs Einsatz von digitalen Zwillingen und methodischer Prozessoptimierung markiert einen Meilenstein in der Fertigungstechnologie. Durch die Kombination von niedrigen Emissionen, optimierter Ressourcennutzung und modernsten digitalen Werkzeugen ermöglicht YIZUMI Gießereien die Herstellung hochpräziser Bauteile bei gleichzeitiger Minimierung der Umweltbelastung. Unternehmen, die auf Thixomolding setzen, profitieren nicht nur von überlegener Qualität, sondern leisten auch einen wichtigen Beitrag zu globalen Nachhaltigkeitszielen.

So funktioniert Thixomolding

Thixomolding unterscheidet sich von traditionellen Gießverfahren. Dabei wird die Magnesiumlegierung in einem teilerstarrten Zustand verarbeitet, in dem sie thixotrope Eigenschaften aufweist. Dieser Zustand erlaubt eine präzise Formgebung bei deutlich reduzierter Schwindung. Die Legierung (z. B. AZ91D) wird bei Temperaturen unterhalb des Liquidus eingespritzt, wodurch der Einsatz von Schutzgasen entfällt und CO₂-Emissionen signifikant gesenkt werden.

Im Prozess sorgt die mechanische Scherung während der Dosier- und Gussphasen dafür, dass dendritische Partikel in der Schmelze zu einer globulitischen Struktur umgeformt werden. Diese Strukturveränderung verbessert den Materialfluss und führt zu Komponenten höchster Qualität.

Digitale Zwillinge optimieren den Prozess

In Zusammenarbeit mit MAGMA GmbH und der Simulationstechnologie MAGMASOFT® nutzt YIZUMI digitale Zwillinge, um den gesamten Thixomolding-Prozess virtuell abzubilden. Dabei werden Schlüsselparameter wie Einspritzgeschwindigkeit, Formtemperatur und Kühlsysteme simuliert. So lassen sich mögliche Anpassungen testen, bevor physische Versuche notwendig werden.

Auf einer YIZUMI UN1250MGII-Maschine wurden Simulationen mit realen Gießversuchen kombiniert, um die Auswirkungen verschiedener Parameter auf die Gussqualität präzise zu analysieren. Dieser Ansatz reduziert Ausschuss und steigert die Produktqualität signifikant.

GTK Kassel als zentraler Partner

Die Gießereitechnik-Gruppe der Universität Kassel (GTK) spielte eine entscheidende Rolle in diesem Projekt. Ihr Expertenwissen unterstützte YIZUMI und MAGMA bei der Verfeinerung und Validierung des Thixomolding-Prozesses. Gemeinsam wurden Parameter wie Einspritzgeschwindigkeit, Schmelztemperatur und Nachdruck untersucht, um die optimalen Bedingungen für komplexe Geometrien zu definieren.

Ein komplexes, kastenförmiges Demonstrationsmodell zeigte, dass optimierte Einstellungen Defekte wie Porosität oder Lufteinschlüsse verhindern und die Konsistenz des Materialflusses gewährleisten können.

Nachhaltige Energieeffizienz

Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren werden die CO₂-Emissionen beim Thixomolding vor allem durch den niedrigeren Energieverbrauch der hydraulischen Systeme und der Formtemperaturregelung minimiert. In ersten Tests wurde ein Energiebedarf von nur 1,08 bis 1,26 kWh pro Kilogramm gegossenem AZ91 ermittelt – ein beeindruckend niedriger Wert.

Zukunftsperspektiven: Effizienz weiter steigern

YIZUMI plant, eine neue Generation von Thixomolding-Maschinen mit größeren, energieeffizienten Servopumpen zu entwickeln, um die CO₂-Emissionen weiter zu reduzieren. Durch kontinuierliche Innovation, den Einsatz digitaler Zwillinge und optimierte Prozessdesigns bleibt YIZUMIs Thixomolding-Technologie an der Spitze nachhaltiger Magnesiumgießtechnologien.