Steigerung der Produktivität, Effizienz und Qualität beim Druckguss mit wasserfreier MQL-Trennmitteltechnologie

Von steigenden Volumenanforderungen für strukturelle Aluminiumgussteile bis hin zur Einführung stärker digitalisierter Fertigungsprozesse – Druckgießer suchen ständig nach neuen Wegen, die Produktion zu optimieren.

Die Entwicklung von batterieelektrischen Fahrzeugen (BEVs) in der Automobilindustrie
Die Automobilindustrie steht vor einem Paradigmenwechsel, insbesondere durch die Entwicklung von BEVs. Immer mehr Autohersteller setzen auf größere, aus Aluminiumguss gefertigte Strukturkomponenten, um Produktionskosten zu senken und gleichzeitig durch Gewichtsreduzierung die Reichweite der Fahrzeuge zu erhöhen.

Die Umsetzung erfordert jedoch Investitionen in größere, hochmoderne Vakuum-Druckgussmaschinen (sogenannte Giga-Pressen), die komplexe Einzelstrukturgussteile herstellen können. Die Herstellung dieser größeren und komplexeren Strukturkomponenten bringt jedoch Herausforderungen mit sich, die in der Konstruktion und Fertigung gelöst werden müssen.

Die Herausforderungen bei der Herstellung größerer Komponenten
Der Erfolg im Druckguss hängt stark von präziser Schmierung ab. Die größeren Komponenten erfordern komplexere Druckgusswerkzeuge, die mit herkömmlichen wasserbasierten Trennmitteln und Sprühsystemen immer schwieriger zu schmieren sind.

Mangelnde Durchdringung des Schmiermittels in Bereiche wie Rippen sowie die geringe Film-Bildungsfähigkeit wasserbasierter Trennmittel können echte Herausforderungen darstellen. Herkömmliche Sprühköpfe sind oft zu sperrig, um alle Bereiche der Formfläche zu erreichen. Dies führt zu ungleichmäßiger Schmierung, geringerer Werkzeuglebensdauer, erhöhtem Wartungsaufwand und längeren Zykluszeiten – alles Faktoren, die die Effizienz und die Kosten erheblich beeinflussen.

Die Landschaft der Trennmitteltechnologie
Trennmittel spielen eine entscheidende Rolle im Druckgussprozess und haben einen erheblichen Einfluss auf die Qualität der Endprodukte. Üblicherweise werden bis zu 80 % des Trennmittels zur Kühlung verwendet – um die Hitze, die durch das flüssige Aluminium auf der Formfläche entsteht, zu reduzieren. Gleichzeitig bildet es eine Schutzschicht, die verhindert, dass das Aluminium an der Formoberfläche haften bleibt.

Trennmitteltechnologien lassen sich in drei Kategorien unterteilen: wasserbasierte, wasserbasierte MQL (Minimum Quantity Lubrication) und wasserfreie MQL-Systeme. Seit Jahrzehnten ist der Einsatz von wasserbasierten Trennmitteln Standard, doch bei größeren und komplexeren Komponenten stoßen sie an ihre Grenzen.

Die Probleme mit wasserbasierten Trennmitteln
Die ungleichmäßige Temperaturverteilung in den Formen, die durch ihre Größe und Komplexität entsteht, erschwert die Anpassung wasserbasierter Trennmittel an die Anforderungen. Dies kann zu Problemen wie dem Leidenfrost-Effekt, unzureichender Kühlung, Wärmerissen in der Form und einer verkürzten Werkzeuglebensdauer führen. Darüber hinaus entsteht durch übermäßiges Sprühen kontaminiertes Abwasser, das aufwendig entsorgt werden muss.

Der Wechsel zu wasserfreien MQL-Systemen
Die wasserfreie MQL-Technologie bietet eine präzise Schmierung, reduziert den Energieverbrauch, eliminiert Abwasser und verbessert die Qualität der Gussteile. Durch den Wegfall des Wassers werden Probleme wie der Leidenfrost-Effekt und die Bildung von Wärmerissen beseitigt. Gleichzeitig ermöglichen intelligent konzipierte, temperaturgeregelte Formen eine effizientere Kühlung und eine gleichmäßigere Schmierung.

Die Vorteile der wasserfreien MQL-Systeme
Wasserfreie MQL-Systeme steigern die Lebensdauer der Formen, reduzieren die Wartungskosten und verbessern die Zykluszeiten. Sie tragen dazu bei, Porosität zu minimieren, die Gussteilqualität zu steigern und Abfall sowie CO2-Emissionen zu reduzieren.

Wie Quaker Houghton helfen kann
Quaker Houghton bietet sowohl MQL-Trennmittel als auch Sprühsystemtechnologie an, um die Umstellung auf wasserfreie MQL-Systeme zu erleichtern. Dank der digitalen und automatisierten Fluidmanagementlösung QH FLUID INTELLIGENCE™ können Kunden die Leistung und Kosten von Prozessflüssigkeiten in Echtzeit überwachen und optimieren.

Mit einer umfassenden Lösung, die von Kolbenschmierstoffen bis hin zu Porositätsabdichtungen reicht, unterstützt Quaker Houghton seine Kunden dabei, Produktivität und Rentabilität zu steigern und gleichzeitig Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.

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