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Topologieoptimierung profitiert von Designfreiheit beim Gießen

27.11.2007
Wo in Anlagen, Maschinen und Geräten ausreichend Bauraum für die Komponentengestaltung gelassen wird, kann die Topologieoptimierung zum Tragen kommen. Vorausgesetzt: Man beherrscht ein Fertigungsverfahren, das fehlerfrei und wirtschaftlich das gestalterische Ergebnis in Form bringt. Beim Gießen ist das der Fall. Aufwändigere Freiformflächen werden nur einmal mechanisch hergestellt (im Werkzeugbau), danach vielfach durch Abformen reproduziert.

Das Ergebnis wurde von der Gießerei Claas Guss, Bielefeld, vorgestellt: eine gegossene Achse eines Miniladers. Die fertigungstechnischen Anforderungen aufgrund der Bauteilgeometrie ließen sich nur im Gießverfahren erfüllen.

Die gegossene Achse ist laut Claas Guss ein Beispiel dafür, wie das Gießen zum Erfolg des Endprodukts beitragen kann: Die Allradlenkung verleiht dem Minilader nicht nur eine hohe Wendigkeit, sondern auch eine erhöhte Standsicherheit im Gelände und beim Transport schwerer Lasten. Außerdem sorgen Radnabenmotoren für eine hohe Fahrdynamik und einen niedrigen Fahrzeugschwerpunkt.

Darüber hinaus verläuft die Ladeanlage in der unteren Endlage durch den Achsbereich, was die Last noch näher ans Fahrzeug bringt. Das wirke sich positiv in Sachen Nutzlast aus, erhöht jedoch auch den funktionalen Anspruch an die Gestaltung der Achse, den die Topologieoptimierung erfüllt und das Gießen umsetzt.

Diese Kombination aus Konstruktion und Fertigung, die Claas Guss auf der Fachmesse Newcast 2007 in Düsseldorf präsentierte, hat nicht nur die Kunden in der Bielefelder Gießerei überzeugt. So erhielt sie auf der Messe den Newcast Award 2007 in der Kategorie „Beste Substitution eines anderen Fertigungsverfahrens“.

Ausgezeichnet wurde ein gegossener Sockel von Claas Guss für einen Hydraulikmotor in einer Erntemaschine. Das Vorgängermodell bestand aus zehn Brennteilen, die, teilweise vorbearbeit, aufwändig miteinander verschweißt werden mussten. Danach war eine Nachbearbeitung erforderlich. Der gegossene Sockel wird einteilig hergestellt, ohne Werkzeugkerne. Er muss nur noch auf Maß bearbeitet werden.

Josef-Martin Kraus | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/giessenundschmieden/articles/99385/

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