Die Geburt einer vollautomatischen, selbstlernenden und digitalen Gießerei in der Magnesium-Druckgussindustrie

Wenn der Output niedrig und der Input hoch ist, ist die Produktivität sehr niedrig. Wird die Qualität, verbessert, kehr das die Situation um. Der Output steigt, der Input sinkt und die Produktivität schießt in die Höhe. Die Idee, Qualität durch Prüfung zu erreichen, ist falsch und führt zu schlechter Qualität und hohen Kosten. Doktor W. Edwards Deming ist vor allem für seine Arbeit in Japan bekannt, die 1950 begann und eine Revolution der Qualität und wirtschaftlichen Produktion auslöste.

Im Jahr 1998 übernahm MAXImolding, eine Division von Jacobsen Real-Time X-Ray Machinery Inc., seinen Ansatz: Qualität durch Fehlervermeidung aufbauen. Heißt, der Herstellungsprozess soll verstanden und optimiert werden, um sich auf die Ursache der Fehler zu konzentrieren. Im Jahr 2001 wurde der Herstellungsprozess von Leichtmetallrädern in der UBE-Fabrik in Sarnia, Ontario, Kanada, analysiert und abgestimmt, wobei der Schwerpunkt auf der Reduzierung der Fehlerursachen lag. 

Von der Theorie in die Praxis 

Um die Gießmaschinen so einzustellen, dass weniger Fehler entstehen, wurde zunächst eine manuelle Rückmeldung der Röntgenbilder verwendet. Dieser Ansatz macht nicht immer Sinn und erfordert zudem ein sehr hohes Maß an Fachwissen bei der Einrichtung der Maschine und des Prozesses. Zum einen muss die Person, die die Bilder des Rades interpretiert, ein Experte für die Analyse von Röntgenbildern sein. Zum anderen muss vielleicht noch eine zusätzliche Person in der Prozesseinstellungen und Interpretation der Prüfergebnisse auskennen.

Diese zweite Person muss das qualitätsgeprüfte Teil nehmen und das Wissen über das tatsächliche Teil in eine Reihe relevanter Parameter umwandeln. Um ein hoffentlich neues Teil mit besseren und genaueren Qualitätsmerkmalen herzustellen, müssen entsprechende Eingaben auf die Maschine vorgenommen werden. Das ist einer der Gründe, warum diese Methode nicht in großem Umfang eingesetzt wurde.

Um diese Hürde zu nehmen, war eine sprunghafte Verbesserung erforderlich. Die war jedoch mit den vorhandenen Gießmaschinen nicht möglich. Daher wurde im Sommer 2006 eine völlig neue vertikale Semi-Solid-Maschine entwickelt. Ein Bediener an einer Gießmaschine wurde ersetzt und eine vollautomatische, selbstlernende digitale Gießerei war geboren. 

Magnesium ist wiederverwendbar und umweltfreundlich

Durch die Legierung von Magnesium mit Aluminium, seltenen Erden, Zink oder Zirkonium wird das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht erhöht. Die Legierung ist überall dort sehr gut geeignet ist, wo eine Gewichtsreduzierung wichtig ist und die Trägheitskräfte unbedingt verringert werden müssen. Die hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit von Magnesium sind sehr wünschenswerte Eigenschaften für Anwendungen, bei denen das Gewicht des Produkts ein wichtiges Merkmal ist. 

Abgesehen von diesen angeborenen Eigenschaften ist Magnesium auch umweltfreundlich. Es lässt sich leicht aus dem Recyclingstrom aussortieren und kann durch Wiedereinschmelzen wiedergewonnen werden. Und selbst wenn es nicht recycelt wird, löst es sich auf natürliche Weise in Magnesiumoxid auf, das für Mensch und Umwelt unbedenklich ist.

Unsere Forschungen in der Druckgussindustrie sowie die von Doktor Frank Czerwinski durchgeführten Studien zum Magnesium-Thixoforming zeigen, dass die Verwendung von Magnesiumlegierungen dort, zu einer größeren Kraftstoffersparnis und zur Schonung der Umwelt beitragen. Und das vor allem dort, wo Leichtgewicht und Materialfestigkeit gefordert sind.

Kosten werden an den Kunden weitergegeben

Beim Prüfen von Millionen von Druckgussteilen haben wir festgestellt, dass stets versucht wird, dadurch die Qualität zu verbessern. Viel effektiver ist es den Kreislauf zu schließen, indem es in den selbst Prozess integriert wird.

In den meisten Fällen ist der Prüfprozess vom Druckgussprozess getrennt, was bedeutet, dass schlechte Teile einfach von guten getrennt und neu eingeschmolzen werden. Die Energiekosten für das erneute Einschmelzen werden auf die Teilekosten aufgeschlagen und an den Kunden weitergegeben, ohne dass die Auswirkungen auf das langfristige Überleben der Druckgussindustrie berücksichtigt werden. 

Kein Wunder, dass nicht der Druckguss heutzutage, sondern die Kunststoffindustrie der wichtigste Arbeitgeber ist und sich schnell entwickelt. Unsere Druckgussindustrie ist immer noch in den fünfziger Jahren stecken geblieben, während die Kunststoffindustrie im 21. Jahrhundert angekommen ist.

Magnesiumlegierungen haben einzigartige Erstarrungseigenschaften, wie zum Beispiel ein ausgezeichnetes Fließverhalten, eine geringere Anfälligkeit für Wasserstoffporosität und damit eine bessere Gießbarkeit als andere bekannte Gussmetalle wie Aluminium, Zink und Kupfer. Das Druckgussverfahren ist das gängigste Verfahren zum Gießen von Magnesiumlegierungen. Es gibt zwei Arten von Druckgussverfahren: Warmkammerdruckguss und Kaltkammerdruckguss.