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PI 015-14 11.03.2014

Pionierarbeit für den Guss der Zukunft

Bei Prototypen wie auch bei Kleinserien ermöglicht die 3-D-Drucktechnologie die Fertigung von Formen und Kernen ohne Werkzeuge.

Mit 3-D-Drucker zur Vorreiterrolle: Bei der Kernfertigung setzt die Gießerei von Bosch Rexroth in Lohr am Main auf innovative Verfahren.

In der Hydraulik erfordern komplexere Kundenwünsche neue Wege in der Funktionalität von Gussteilen. Um den Anforderungen in diesem Bereich mit größtmöglicher Flexibilität und Wirtschaftlichkeit begegnen zu können, setzt die Eisengießerei der Bosch Rexroth AG in Lohr am Main auf das innovative 3-D-Druckverfahren in der Kernfertigung.

Um technologische Grenzen des traditionellen Kernschießverfahrens, bei dem Sand mit hohem Druck in ein Werkzeug geschossen wird, zu überwinden, setzt die Gießerei in Lohr jetzt für kleine Serien und Prototypen zwei 3-D-Drucker ein. Mit ihnen lassen sich auch komplexe Geometrien beziehungsweise Formen realisieren. Das führt zu kürzeren Entwicklungszeiten und niedrigeren Kosten. So können Kleinserien und Ersatzteile arbeitseffizienter und somit kostenoptimal produziert werden. Bosch Rexroth reagiert damit auch schnell und flexibel auf Kundenwünsche. Denn die Produktvarianz nimmt stetig zu und im gleichen Maße nehmen die Stückzahlen ab. Bei Prototypen wie auch bei Kleinserien ermöglicht die 3-D-Drucktechnologie die Fertigung von Formen und Kernen ohne Werkzeuge. Sie führt dazu, dass jede Geometrie beziehungsweise alle Geometrieänderungen anhand eines Datensatzes sofort gefertigt werden können.

Das 3-D-Verfahren unterliegt nicht den technologischen Einschränkungen des Kernschießverfahrens, da man damit in jede Richtung drucken kann. Zusätzlich können bereits vor Serienstart mit Hilfe von gedruckten Kernen Arbeitsabläufe im Gießereiprozess optimiert werden, zum Beispiel durch Kernmontageversuche und Kernspielanalysen. Kunden können also effizient neue Gussteile testen. Zudem lässt sich während der Entwicklung von Prototypen oder neuen Produkten die Geometrie problemlos nachjustieren, ohne bei jeder Anpassung ein neues Werkzeug fertigen zu müssen.

Zwei Verfahren für unterschiedliche Festigkeiten

Im Einsatz sind eine Furanharzmaschine sowie ein Phenolharzdrucker. Drucken mit Phenolharz ist ein neues Verfahren, bei dem die Gießerei gemeinsam mit dem Lieferanten der Maschine Grundlagenforschung betreiben musste, um den Prozess stabil im Alltag einsetzen zu können. Beide Partner leisteten damit im Bereich des 3-D-Drucks Pionierarbeit. Müssen filigrane Geometrien, beispielsweise kleine Kanäle, gegossen werden, lassen sich diese mit den im Phenolharzverfahren erreichten 800 N/cm² realisieren. Das kostengünstigere Furanharzverfahren (250 N/cm2) eignet sich für gröbere Geometrien.

Drucken im Schichtbetrieb

Geometrien werden bei beiden 3-D-Verfahren direkt über die Software in den Drucker eingegeben. In das zur Verfügung stehende Druckvolumen lassen sich beliebig viele Bauteile mit unterschiedlicher Geometrie programmieren. Gedruckt wird in 0,28 Millimeter dicken Schichten, in die der Druckkopf in den geometrierelevanten Bereichen Binder auf den mit Aktivator – dem Härter – vermischten Sand aufträgt. Pro Schicht benötigt der Drucker 30 Sekunden. Schicht um Schicht wächst so die Form.

Wirtschaftlich, präzise, sicher und energieeffizient: Antriebs- und Steuerungstechnik von Bosch Rexroth bewegt Maschinen und Anlagen jeder Größenordnung. Das Unternehmen bündelt die weltweiten Anwendungserfahrungen in den Marktsegmenten Mobile Anwendungen, Anlagenbau und Engineering, Fabrikautomation sowie Erneuerbare Energien für die Entwicklung innovativer Komponenten, maßgeschneiderter Systemlösungen und Dienstleistungen. Bosch Rexroth bietet seinen Kunden Hydraulik, Elektrische Antriebe und Steuerungen, Getriebetechnik sowie Linear- und Montagetechnik aus einer Hand. Mit einer Präsenz in mehr als 80 Ländern erwirtschafteten die rund 36.700 Mitarbeiter 2013 einen Umsatz von rund 5,7 Mrd. Euro.

Mehr Informationen unter www.boschrexroth.com

Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen und erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2013 nach vorläufigen Zahlen mit rund 281 000 Mitarbeitern einen Umsatz von 46,4 Milliarden Euro (Hinweis: Aufgrund veränderter gesetzlicher Konsolidierungsregularien sind die Kennzahlen für 2013 mit den früher veröffentlichten Kennzahlen für 2012 nur bedingt vergleichbar). Die Aktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Kraftfahrzeugtechnik, Industrietechnik, Gebrauchsgüter sowie Energie- und Gebäudetechnik. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre rund 360 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 50 Ländern; inklusive Vertriebspartner ist Bosch in rund 150 Ländern vertreten. Dieser weltweite Entwicklungs-, Fertigungs- und Vertriebsverbund ist die Voraussetzung für weiteres Wachstum. Im Jahr 2013 meldete Bosch rund 5 000 Patente weltweit an. Ziel der Bosch-Gruppe ist es, mit ihren Produkten und Dienstleistungen die Lebensqualität der Menschen durch innovative, nutzbringende sowie begeisternde Lösungen zu verbessern und Technik fürs Leben weltweit anzubieten.

Mehr Informationen unter www.bosch.com, www.bosch-presse.de, http://twitter.com/BoschPresse

 

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