FP: Steve, wir kennen uns schon sehr lange, wie hat sich der Druckguss während Ihrer Amtszeit verändert?
SU: Thomas, ja, wir kennen uns seit fast 3 Jahrzehnten, und es war mir eine große Freude, Sie kennengelernt zu haben!
Während meiner Laufbahn bei der NADCA hat sich vieles im Druckguss verändert, und es wird sich weiter verändern. Deshalb war es über die Jahre hinweg spannend und interessant. Varianten des Standarddruckgusses wurden zu praktikablen Verfahren wie Squeeze-Casting, Semi-Solid-Metal (SSM)-Verarbeitung/Gießen und Vakuumdruckguss entwickelt. Diese Verfahren wurden entwickelt, um Druckgussprodukte mit höherer Festigkeit herzustellen, die wärmebehandelbar und schweißbar sind. Dann kam der Superhochvakuumdruckguss mit dem Aufkommen dessen, was heute als Strukturdruckguss bezeichnet wird, ins Spiel. Strukturelle Druckgussteile werden, wie der Name schon sagt, für echte strukturelle Anwendungen eingesetzt und sind aufgrund der hohen Duktilität, die erreicht werden kann, crash-tauglich.
Die Entwicklung von Legierungen hat im Laufe der Jahre die Leistungsfähigkeit von Aluminium-, Zink- und Magnesiumdruckgussteilen weiter verbessert. So wurden beispielsweise die Festigkeit, Duktilität und Temperaturbeständigkeit in jeder dieser drei Legierungsfamilien verbessert. Aufgrund von Prozessverbesserungen und neuen Legierungen können heute Standarddruckgussstücke aus Aluminiumlegierungen so hergestellt werden, dass sie wärmebehandelbar und schweißbar sind und eine höhere Duktilität aufweisen.
Neue Druckgusswerkstoffe wurden entwickelt, um die Lebensdauer der Druckgussform durch höhere Schlagfestigkeit und thermische Ermüdungsbeständigkeit zu verlängern. Neue Kokillenbeschichtungen wurden entwickelt, um das Löten zu erleichtern und den Einsatz von Sprühdüsen erheblich zu reduzieren - und in einigen Fällen sogar die Notwendigkeit von Sprühdüsen in bestimmten Bereichen der Kokille zu eliminieren. Die Verfahren der additiven Fertigung (AM) sind so weit ausgereift, dass heute Druckgussteile mit komplexen Kühlkanälen für ein besseres Wärmemanagement des Druckgussverfahrens durch AM hergestellt werden.
Die Computermodellierung hat sich von einer groben Strömungssimulation zu einem äußerst nützlichen und präzisen Werkzeug für die Konstruktion von Gussteilen, Formen und Verfahren entwickelt.
Ein noch deutlicherer Wandel ist bei der Größe der Druckgussteile zu beobachten, da die Größe der Druckgießmaschinen ständig zunimmt. Vor zwei Jahrzehnten galt eine 2500-Tonnen-Maschine als groß. Dann kamen 4000-Tonnen-Maschinen, vor ein paar Jahren wurden 8000-Tonnen-Maschinen Realität, dann 9000-Tonnen-Maschinen. Ich bin mir nicht sicher, wo das enden wird und was nach den Giga-Pressen kommen könnte.
Heute haben wir auch Industrie 4.0, intelligente Fertigung und maschinelles Lernen. Es hat sich also viel verändert, und der technologische Fortschritt geht weiter!
FP: Gibt es Unterschiede zwischen den großen Märkten, USA und Mexiko, Europa und Asien?
Der größte Markt für Druckguss in den USA und Mexiko ist die Automobilindustrie, gefolgt vom Wohnungsmarkt. Der größte Markt für Druckguss in Europa und Asien ist ebenfalls der Automobilmarkt. Ich vermute, dass der Wohnungsbau der zweitgrößte Markt ist, der auch in Europa und Asien bedient wird.
FP: Die Entwicklung von Giga- oder Mega-Gussteilen wurde anfangs belächelt, aber jetzt erleben wir einen Boom, wie wir aus China, aber auch aus Europa und den USA hören.
Ist dies eine Entwicklung nur für EOM oder macht es auch für Tier 1 oder 2 Lieferanten Sinn?
Das ist eine sehr gute Frage, und sowohl die Erstausrüster als auch die Tier-1- und Tier-2-Zulieferer ringen mit dieser Frage. Was die Sache schwierig macht, ist der Umfang der Investitionen, die für die Herstellung von Giga- oder Megagussteilen erforderlich sind. Es gibt nur wenige Zulieferer, die sich den erforderlichen Kapitalaufwand leisten können, und die, die es tun, wollen sicher sein, dass sich die Investition angemessen rentiert. Diese Rendite hängt vom Volumen des Giga-Gussgeschäfts ab, und die Zulieferer möchten ein garantiertes Geschäftsniveau oder die OEMs an den Investitionen beteiligen. Mit einer solchen Garantie und/oder einer Beteiligung an den Investitionskosten kann es auch für Tier-1- und Tier-2-Zulieferer sowie für OEM sinnvoll sein. Ein Zulieferer, der sich für eine Investition ohne Garantie oder Investitionsbeteiligung entscheidet, ist sich des damit verbundenen Risikos bewusst, und von diesen Zulieferern gibt es nur sehr wenige.
FP: Wo liegt Ihrer Meinung nach die natürliche oder bessere physikalische oder metallurgische Grenze für große Strukturteile?
SU: Wir liegen bereits über dem, was ich vor ein paar Jahren als Grenze eingeschätzt hätte. Der Industrie ist es gelungen, die Grenzen der Maschinengröße, der Gießgewichte und der Fließwege zu überwinden. Konzepte wie Doppelschussmuffen oder Mehrfachschuss-Enden, die Werkzeuge in der Größe einer ganzen Fahrzeugkarosserie speisen, könnten in Zukunft zum Tragen kommen und die heutigen Grenzen sprengen. Vielleicht ist also unsere Vorstellungskraft wirklich die Grenze!
FP: Sehen Sie alternative Anwendungen auch für andere Teile, vielleicht sogar unabhängig von der Automobilindustrie?
Auf jeden Fall. Etwas anderes, das sich in letzter Zeit im Druckguss verändert hat, ist der Fokus auf Nachhaltigkeit. Mit der Nachhaltigkeit kommt die erneuerbare Energie. So gibt es zum Beispiel Möglichkeiten für Druckgussanwendungen in den Bereichen Windkraft, Solarenergie und Batteriespeicherung.
FP: Welche Entwicklungen zeichnen sich für den Druckguss und den Kokillenguss im Allgemeinen ab, was können wir in Zukunft erwarten und welche technischen Entwicklungen sehen Sie auf uns zukommen?
Hier sind einige Entwicklungen, die sich am Horizont abzeichnen.
- Additive Fertigung von immer größeren Formteilen sowie von Formen für Kokillengussverfahren.
- Bedarfsgerechtes Schmelzen von Legierungen auf Schuss-zu-Schuss-Basis für den Druckguss oder auf Guss-zu-Guss-Basis für Schwerkraftverfahren.
- Druckguss von Hochtemperaturwerkstoffen wie Stahl, Nickel und Titan.
FP: Halten Sie Rheocasting, Thixoxcasting, Thixoinjector Casting oder andere Formate für eine interessante Entwicklung?
Ja. Diese Methoden der Semi-Solid-Metal-Verarbeitung bieten gute Vorteile, wie z. B. eine längere Lebensdauer der Gussform, eine kürzere Erstarrungszeit, eine gute Füllung, Festigkeit und ausgezeichnete Eigenschaften. Da die mit diesen Verfahren hergestellten Gussteile im Vergleich zum herkömmlichen Druckguss etwas teurer sind, muss man die Vorteile für die Kosteneffizienz des Endprodukts ausnutzen. In einigen Fällen kann eine Maschine mit geringerer Tonnage zur Herstellung eines Teils verwendet werden als eine Standard-Druckgussmaschine. Dies kann dazu beitragen, die Kosten für das Teil zu senken und damit die Kosteneffizienz zu verbessern.
FP: Die USA und Mexiko scheinen im Bereich des Leichtmetallgusses derzeit sehr gut aufgestellt zu sein. Ist dies ein allgemeiner Trend oder ein Nebeneffekt der IRA?
Ich glaube, dass dies ein allgemeiner Trend ist, der von der Marktnachfrage angetrieben wird. Außerdem suchen immer mehr Unternehmen nach Druckgießern, die sich in der Nähe ihrer Produktionsstätten befinden. Die Probleme in der Lieferkette sind zwar größtenteils gelöst, aber es gibt immer noch Bedenken hinsichtlich zukünftiger Probleme. Auch die anhaltenden Zölle haben dazu beigetragen, das Spielfeld etwas auszugleichen. Und schließlich ist der Wunsch nach einer näheren Lieferbasis von Vorteil, wenn es um konstruktive oder produktionsbezogene Änderungen geht.
FP: Für viele Menschen sind die USA immer noch das Land der unbegrenzten Möglichkeiten. Wie wird die Mobilität in Amerika in 20 Jahren aussehen?
Die Mobilität in 20 Jahren wird stark elektrifiziert und autonom sein. Personenkraftwagen werden elektrisch und/oder mit Brennstoffzellen betrieben und selbstfahrend sein. Alle Insassen eines Fahrzeugs werden Passagiere sein (kein Fahrer), die einfach ein Ziel definieren und die Fahrt von Punkt A nach Punkt B genießen. Die Sitze werden verstellbar sein, um Privatsphäre zu gewährleisten, oder sie werden einander zugewandt sein, damit sich Gruppen während der Fahrt treffen oder unterhalten können. Es wird spezielle Fahrspuren auf Straßen und Autobahnen geben, die für autonome Fahrzeuge geeignet sind. Auch der Flugverkehr wird wahrscheinlich autonom sein. Um diese Technologie zu unterstützen, müssen erhebliche Investitionen in die Infrastruktur getätigt werden, beispielsweise in Autobahnen und Ladestationen.
FP: Alles Gute für Sie Steve, vielen Dank für die gute Zusammenarbeit, viel Freude und Gesundheit für die Zukunft und willkommen Mike. Foundry-Planet wünscht Ihnen einen guten Start und Glück auf!
Thomas, vielen Dank für die Gelegenheit, diese Perspektiven mit Foundry-Planet zu teilen.
