Entwicklungspartner par excellence — Krämer+Grebe setzt neue Maßstäbe in der Werkzeugkonzeption für Zylinderköpfe

21.07.2018

Mannheim — Biedenkopf Wallau 21. Juli 2018. Es gibt immer ein erstes Mal, so auch kürzlich in der Geschichte der Gießerei Mannheim des langjährigen Kunden Daimler AG. Um höchste Qualitätskriterien zu erfüllen und gleichzeitig hocheffizient zu fertigen, wurde für die neue Zylinderkopfkernfertigung der 10,7L bis 15,6L Heavy-Duty-Engine-Plattform (HDEP) Motorengeneration erstmalig in Zusammenarbeit mit einem Entwicklungspartner ein Werkzeugkonzept von Grund auf neuentwickelt, statt an einem altbewährten anzuknüpfen. Gemeinsam haben die Partner ein Doppelträgerkernformwerkzeug geschaffen, welches neue Maßstäbe in Ausführung und Qualität setzt um gleichzeitig die Total Cost of Ownership (TCO) erheblich zu reduzieren.

Bereits seit Jahrzehnten arbeiten die führenden Unternehmen im Rahmen von Prototypen-entwicklungen zusammen. Und auch wenn Kernformwerkzeuge stets als ‚Selbstverständlichkeit‘ angesehen werden, sind diese doch essentiell zur Herstellung innovativer Produkte mit qualitativer Exzellenz. Und besonders wenn es um Qualitätsansprüche geht, gibt es hier keine Kompromisse, sondern gemäß dem hauseigenen Leitspruch nur „das Beste oder nichts“. Um diesen Herausforderungen auch im Werkzeugbau gerecht zu werden, wurde kurzerhand ein Partner gesucht, mit dem man eigenständig ein völlig neues Werkzeugkonzept entwickelt, welches bei der späteren Produktion alle firmeneigenen Standards und höchste Ansprüche erfüllen kann. Als langjähriger Vertrauenspartner, unter anderem in der Werkzeugproduktion für Zylinderköpfe, kam schlussendlich der Formen- und Werkzeugbauer Krämer+Grebe ins Spiel. Besonders bedingt durch maximale Flexibilität, Einsatz modernster Technologien, Simulations- und Fertigungsmethoden, eine äußert straffe Zeitleiste und insgesamt höchst anspruchsvolle Entwicklungsschleife, wurde Krämer+Grebe als Partner für ein Entwicklungsprojekt dieses Ausmaßes gewählt.

2015 gab es die ersten Überlegungen und ein Jahr später, im Spätsommer 2016, fiel bereits der Startschuss für das gemeinsame Projekt, ein völlig neues und effizienteres Werkzeugkonzept zu entwickeln. Ausgangsbasis war das bereits vorhandene einfach belegte Zylinderkopfkern-formwerkzeug. Die Besonderheiten, die das neue Konzept mit sich bringen sollte waren unter anderem Doppelgravuren, Wartungsfreundlichkeit, Funktionalität und Robustheit. Mittels FEM Berechnungen konnte insbesondere letztere gewährleistet werden. Ein gezieltes Augenmerk in der Werkzeugauslegung wurde dabei auf Spannungsreduzierung sowie Minimierung der Durchbiegung, als auch die Analyse verschiedener Lastfälle, wie Schiesskopf und Ladungsträger gelegt. Highlight des gesamten Entwicklungsprozesses waren vollumfängliche Kernprozess-simulationen in mehreren Entwicklungsschleifen, die die Neufestlegung von Einschüssen, Ausstoßen und Entlüftungen bereits im frühen Prozessstadium ermöglichte. Insgesamt wurde das Werkzeugkonzept so optimiert, dass sich äußerst positive Auswirkung auf Wartung, Lifetime und Reparaturen abzeichnen. Für das neue Konzept ist das schließlich von großer Bedeutung, da auf diese Weise eine Verlängerung der Produktionszyklen, eine beträchtliche Reduzierung der benötigten Aminmenge sowie eine Verringerung von 600kg des ursprünglich angesetzten Werkzeuggewichtes erreicht wurde.

Ein ebenso treuer Prozessbegleiter in der gesamten Konzeptentwicklung und letztendlichen Hauptkonstruktion war das ausschlaggebende Kriterium der TCO Minimierung. Ein essentieller Punkt auf den, laut Katrin Grebe, Geschäftsführerin von Krämer+Grebe, zu selten ein wirklich ganzheitlicher und frühzeitiger Fokus gelegt wird. So ist unter anderem auch die Philosophie der Verwendung von Normteilen bei Entwicklungen wie dieser entscheidend. Was in diesem Fall nicht nur einen erheblichen Kostenpunkt darstellt, sondern auch die Wartungsfreundlichkeit erhöht.

Durch die gesamte Komplexität und Menge der Ansprüche an das neue Werkzeugkonzept, ist es somit nicht verwunderlich, dass sich die Zusammenarbeit der beiden Firmen von höchstem Vertrauen und Erfahrungsaustausch genährt hat. So wurde das Werkzeug zum Beispiel direkt an die “State of Art Technology” angepasst um eine bestmögliche Performance in der Produktion zu erreichen.

Am 24. Juli 2018 wurde das innovative Doppelträgerkernformwerkzeug nun offiziell der Gießerei in Mannheim übergeben gleichzeitig das einzigartige Projekt erfolgreich und zu vollster Zufriedenheit beider Unternehmen abgeschlossen. Doch welche Bedeutung hat dieser Schritt im Nachhinein überhaupt für die Firmen und den Markt? Gemeinsam wurde nicht nur ein innovatives und effizientes Kernformwerkzeug für die HDEP-Zylinderköpfe kreiert, beide Firmen sind dadurch vor allem auch einen weiteren Schritt Richtung technologischer Zukunft gegangen. All das wäre ohne den wertvollen Erfahrungsschatz und regen Austausch mit K+G nicht möglich gewesen — sie konnten hier auf ganzer Linie überzeugen und zeigen, welche Performance sie als Entwicklungspartner stets leisten. Denn zum Schluss gilt: gemeinsam sind wir stark. Nur so war es den beiden Parteien möglich ein Werkzeugkonzept zu entwickeln, das nicht nur das Gießereiherz höher schlagen lässt, sondern vor allem auch neue Maßstäbe setzt. Man darf also auch auf zukünftige Projekte dieser Entwicklungspartnerschaft gespannt sein.

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EUROGUSS 2018

9.02.2018

Drei spannende und ereignisreiche Messetage in Nürnberg sind zu Ende. Mit einem neuen Besucherrekord schloss die EUROGUSS am 18. Januar 2018. Schnee, Regen, Sturmböen und das damit verbundene Verkehrschaos in weiten Teilen Deutschlands und Europas konnten rund 15.000 Fachbesucher nicht davon abhalten nach Nürnberg zur Druckguss-Fachmesse zu kommen.

Krämer+Grebe konnte auch in diesem Jahr mit visionärer Denkweise und höchster Qualität überzeugen. Nicht nur bestehende Geschäftsbeziehungen zu Kunden und Partnern wurden gepflegt und intensiviert, auch neue nationale und internationale Kontakte konnten geknüpft werden. Gerade die EUROGUSS bietet eine hervorragende Plattform, sich persönlich kennenzulernen. So war der Messeauftritt auch 2018 wieder ein voller Erfolg!

Ein zentrales Thema, das für Krämer+Grebe hohe Priorität hat und deswegen auf der Messe präsentiert wurde, sind die konturnahen Temperierungen in Werkzeugen, die durch das „Additive Manufacturing“ ermöglicht werden. Die Simulationen zeigen auf, dass beispielsweise bei der Erstarrung eine Zeitersparnis von ca. 30% erreicht werden kann. Eine informative Showvitrine mit Musterteilen und Simulationsergebnissen fand regen Anklang.

Auch zeigte eine komplexe Kavität der BMW I01 Tragstruktur, dass Krämer+Grebe für Druckgussformen mit hohen Anforderungen und Gewichten gut gerüstet ist.

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Detroit Motorshow 2018: Krämer+Grebe und Neue Halberg Guss haben maßgeblich am Erfolg von GMC mitgewirkt.

1.01.2018

Dabei setzte der Marktführer General Motors bei der Produktion vom Motorblock des Sierra Duramax 2500HD auf die langjährige Erfahrung und das Know-How von Krämer+Grebe und der Gießerei Neue Halberg Guss.

Letzten Monat war es wieder soweit – Zeit für die berühmte North American Auto Show 2018 in Detroit. Suchte man nach den Stars der gerade zu Ende gegangenen Super Show, so könnte man hier zu Lande meinen, dass coole Elektromodelle an vorderster Stelle rangierten. Weit gefehlt. Die Besucher drängten sich um die neuen, stärkeren, noch besseren und gigantischen Full-Size-Trucks (wie die großen Pickups in den USA heißen) mit leistungsstarken V6- / V8-Triebwerken und bis zu 500 PS Antrieb unter der Haube. Allen voran General Motors, die mit Ihren Modellen
Silverado und dem edleren Schwestermodell GMC Sierra Duramax 2500HD die Truckliebhaber mit 450PS, 6,6 L und einer Zugkraft von bis zu 10 Tonnen verzauberten. Obwohl diese neue Motorengeneration im Mittelpunkt des Interesses steht, so wissen doch die Wenigsten, dass die Geschichte der Produktion des V8 Duramax Motors seinen Anfang in der Entwicklungsabteilung vom Werkzeugbauer Krämer+Grebe im hessischen Biedenkopf-Wallau hat.

Der High-Tech Werkzeugbauer ist in der Industrie für langjähriges Know-How, Innovationskraft und der hohen Produktionsqualität bekannt. „Beim V8 Motor sprechen wir schon über ein außergewöhnlich kraftvolles Aggregat.“ So Katrin Grebe CEO von Krämer+Grebe. „Die Hauptanforderungen für das Gusswerkzeug waren: Geringes Gewicht im Design, Sandreduktion, Passgenauigkeit für die Serienfertigung, Prozessverlässlichkeit und nicht zuletzt die Wartungsfreundlichkeit.“ Die Herausforderung bei der Entwicklung des Kernpakets bestand darin, den
Gussprozess durch eine drastische Reduktion des benötigten Kernsand in eine neue ökonomische Dimension zu führen. Denn die Kosten der Wiederaufbereitung von kontaminiertem Sand sind beträchtlich und ein unnötiger Verbrauch dieses natürlichen Rohstoffes nicht nachhaltig. Das Ziel war somit eine erhebliche Sandreduktion, die erreicht wurde in dem die Maskenstärke der Kerne auf ca. 15- 25mm reduziert wurde. Im Vergleich zu amerikanischen Wettbewerbern führte dies zu einer Reduktion von 40%, was einer Sandmenge von 70kg pro gegossenem Motor bedeutet.

Ausschlaggebend für den Erhalt des Auftrags war definitiv die Sandreduktion pro gegossenem Motor – erst so konnte der Giesser Halberg Guss GM für die Motorenherstellung in Deutschland gewinnen. Und hier geht die Geschichte des V8 Duramax weiter. Laut Juergen Schwan, Verkaufsdirektor bei Halberg Guss, langjähriger Partner von Krämer+Grebe und seines Zeichens selber Markt- und Technologieführer in der Herstellung von größeren Motorblöcken, brachte es auf den Punkt: „Es war der perfekte Mix aus Kosten, Qualität und Timing“ die dazu geführt haben das V8 Duramax Projekt zu gewinnen. Mit einer Entwicklungszeit von nur 4-5 Monaten für dieses Projekt, der Qualität und der Kompetenz auch in der Phase der Prototypenerstellung konnte sich Krämer+Grebe klar von der Konkurrenz absetzen. Auch Halberg Guss hat bei der Herstellung von größeren Motoren wie dem V8 Duramax, die bis zu 145kg pro Stück wiegen, mit Ihrer Logistik – wir sprechen von 100.000 Stück und mehr pro Jahr – die Nase im Wettbewerb vorne. Mit der Auslieferung des Motorblocks an das Duramax Montagewerk und anschließend an das GMC Werk in Detroit, USA, für die Fertigstellung des Sierra Duramax 2500HD, erhält der Amerikanische Traum sein finales Gesicht und diese Geschichte ihr Ende. Und bevor Elektromobilität den amerikanischen Markt nicht vollständig dominiert, bleiben Unternehmen wie Krämer+Grebe und Halberg Guss erste Wahl in der weltweiten Motorenherstellung.

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