Moderner Aluguss als Engpass-Lösung für Werkzeugbauer

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Allenthalben ist von Lieferengpässen bei Halbzeugen, Vormaterialien und Rohstoffen zu hören – Aluguss kann hier als Engpass-Lösung für Werkzeugbauer dienen.

Auch massives Alu-Blockmaterial für die zerspanungstechnische Herstellung großer Blasform-, Tiefzieh- oder Schäumwerkzeuge ist derzeit nur zu hohen Preisen und teilweise langen Lieferzeiten zu beschaffen, weshalb immer mehr Werkzeugbauer Formwerkzeuge aus Aluminiumguss nachfragen, um Fertigungs-Engpässe zu überwinden.

Die Gießerei Blöcher springt hier in die Bresche und beliefert inzwischen zahlreiche Werkzeugbauer mit hochpräzisen, temperierten Formwerkzeugen aus Aluguss. Dabei lassen sich dank innovativer Additive-Manufacturing-Systeme und Großfrästechnik selbst geometrisch komplexe Werkzeuge in Rekordzeiten realisieren. Eine CNC-Styropor-Großfräse, ein robotergestützter 3D-Sanddrucker und weitreichendes Know-how auf den Gebieten der Edelstahlrohr-Verarbeitung und des Aluminiumgießens – das sind die Kernkompetenzen, mit denen die Gießerei Blöcher in diesen Tagen bei vielen Werkzeugbauern punkten kann.

Werkzeugbauer entdecken Aluguss als kostengünstige und schnell realisierbare Alternative

Der Grund: Werkzeugbauern, die etwa für die Herstellung großer Blasform- oder Schäumwerkzeuge bislang die Zerspanungstechnik nutzten, fehlt es am entsprechend dimensionierten Aluminium-Blockmaterial. Es ist derzeit enorm teuer und nur schwer zu beschaffen. Die Ursachen dafür reichen von der US-Sanktionspolitik bis hin zu den pandemisch bedingten Transport- und Lieferketten-Problemen.

Auf der Suche nach Auswegen aus diesem Versorgungsdilemma entdecken inzwischen immer mehr Werkzeugbauer das Aluminiumgießen als kostengünstige und schnell realisierbare Alternative wieder. „Der erste konkrete Hilferuf dieser Art erreichte uns vor einigen Wochen aus dem europäischen Ausland. Mittlerweile muss sich aber herumgesprochen haben, dass wir selbst anspruchsvolle Kavitäten mit aufwendigen, konturnahen Temperierungen zum Abgießen großer blasgeformter oder geschäumter Bauteile in nur wenigen Wochen bereitstellen können. Die Anfragen nach unseren Leistungen nehmen derzeit deutlich zu“, berichtet Firmenchef Jürgen Blöcher.

Gießerei Blöcher positioniert sich als schneller On-Demand-Lieferant

Die Fünf-Achsen-Großfräse der Gießerei Blöcher hat einen Arbeitsbereich von 8.000 x 4.000 x 2.000 mm und kann entsprechend große Modelle aus expandiertem Polystyrol mit höchster Präzision und Effizienz fertigen. Foto: Gießerei Blöcher

Die Gießerei Blöcher dürfte zu den modernsten Aluminium-Gießereien in Deutschland zählen und hat sich in jüngster Vergangenheit durch zahlreiche Investitionen als schneller On-Demand-Supplier positioniert. Während das Unternehmen zum Jahreswechsel 2018/19 eine weitere Halle und eine Fünf-Achsen-Großfräse für die CNC-Fertigung großer Modelle (8.000 x 4.000 x 2.000 mm) aus expandiertem Polystyrol (EPS) in Betrieb nahm, fiel 2020 der Startschuss für einen vollautomatisierten 3D-Sanddrucker zur additiven Fertigung großer Gussformen aus modifiziertem Quarzsand.

Zudem verfügt die Gießerei über eine 3D CAD-Konstruktion und einen 3D-Scanner zur geometrischen Qualitätssicherung der EPS-Modelle. „Allein durch das intelligente Zusammenspiel dieser Technologien können wir schon in den gießereitechnischen Vorstufen ein hohes Maß an Prozesseffizienz umsetzen und den Zeitaufwand erheblich reduzieren“, betont Jürgen Blöcher.

Aluguss-Werkzeuge in wenigen Wochen fertiggestellt

Die ersten dieser besonders eiligen Aluguss-Werkzeuge konnte die Gießerei Blöcher in nur drei Wochen nach Bereitstellung der kundenseitigen 3D CAD-Daten fertigstellen und ausliefern. Es handelte sich dabei vorrangig um große Kavitäten von komplexer Geometrie mit konturnah eingegossenen Temperierungen zur Herstellung kompletter Lkw-Innenraum-Auskleidungen aus gepressten Formteilen. Der Auftraggeber, ein mittelständischer Betrieb in Osteuropa, fertigte diese Werkzeuge bis dato ausnahmslos in der Zerspanungstechnik. Die aktuelle Notlage und die kurze Lieferzeit für die Aluguss-Werkzeuge führten hier jedoch zu einem Umdenken, das laut Jürgen Blöcher durchaus symptomatisch für weite Teile der Branche ist.

Werkzeuge aus Aluguss bieten Vorteile

„Das Ausweichen auf den Aluminiumguss, so wie wir ihn in Biedenkopf praktizieren, geht für viele Werkzeugbauer auch mit einem Lerneffekt einher. Nicht allein, dass sie erkennen, wie kurzfristig ein Gusswerkzeug heute verfügbar ist und wie kostengünstig es sein kann. Auch die technischen Vorteile, die eine in die Kavitäten eingegossene Edelstahl-Temperierung in der Praxis bietet, fallen dabei wieder zunehmend ins Gewicht“, sagt Jürgen Blöcher.

Der Firmenchef spielt damit auf ein Manko zerspanungstechnisch gefertigter Werkzeuge an, dass oft erst bei deren längerer Verwendung zutage tritt: Die mittels Tieflochbohren direkt ins massive Blockmaterial hinein gearbeiteten Temperierkanäle weisen häufig spitzwinkelige Biegungen und Totstellen auf, in denen sich Schlammnester bilden können, die als negative Hotspots eine kontrollierte Kühlung des Werkzeugs erschweren bzw. unmöglich machen.

Zudem greifen viele Kühlwasser-Additive die Aluminiumoberflächen in den Temperierkanälen auf Dauer an, was ebenfalls zu prozesstechnischen Problemen führt. „Bei den fachmännisch und harmonisch in die Kavitäten eingelegten Edelstahlrohr-Temperierungen der Aluminiumguss-Werkzeuge tauchen diese Schwierigkeiten grundsätzlich nicht auf.

Autor: Michael Stöcker, Freier Fachjournalist, Darmstadt

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