Vermeidung von Ausfällen bei Automobilbauteilen durch DFM

Viele Automobilhersteller erfüllen die Anforderungen ihrer Kunden durch den Einbau verriegelbarer Tankklappen. Da es sich um ein häufig genutztes Fahrzeugbauteil handelt, darf die Verriegelung nicht ausfallen, damit der Fahrer Zugang zum Tank hat und zugleich ein höheres Maß an Sicherheit erhält.

Minderwertige Werkzeuge und Unregelmäßigkeiten beim Metalleinspritzen

Der Hersteller der Tankklappenverriegelung hatte das Bauteil ursprünglich aus Aluminium konstruiert. Als die Konstruktion bei der ursprünglichen Gießerei in die erste Produktionsserie ging, traten innerhalb des herkömmlichen Werkzeugs uneinheitliche Materialschwindungen auf. Zudem gab es Probleme beim Füllen des Bauteils, was zu Abweichungen zwischen den Teilen und zu Komponentenausfällen führte. Aufgrund ungeeigneter Werkstoffauswahl und fehlender Qualitätstechnik war das Bauteil zum Ausfall bestimmt, sodass der Kunde nach einer anderen Lösung suchte.

Hier kommt Dynacast ins Spiel.

Druckguss vs. Zerspanung

Es war klar, dass nicht nur die Konstruktion aktualisiert, sondern auch der Prozess analysiert werden musste. Nach der Bewertung verschiedener Metallbearbeitungsverfahren grenzte der Kunde die Entscheidung auf Zerspanung und Druckguss ein. Obwohl präzise Metallkomponenten mit beiden Produktionsverfahren hergestellt werden können, hängt die Wahl häufig von Effizienz und Kosten ab.

Die Mehrschiebermaschinen von Dynacast können mit mehreren Kavitäten ausgelegt werden und ermöglichen unseren Ingenieuren, äußerst komplexe Bauteile schnell zu gießen. Eine kürzere Zykluszeit trägt zu geringeren Gesamtkosten pro Stück bei. Darüber hinaus ermöglichen Druckgusswerkzeuge eine unübertroffene Komplexität interner und externer Geometrien, wodurch beim Druckguss weniger Nachbearbeitungsschritte erforderlich sind. Nachdem sich der Kunde für Druckguss entschieden hatte, konnten wir beginnen.

Technisches Know-how, Softwareintegration und hochwertige Werkzeuge

Der erste Schritt zur Vermeidung möglicher Bauteilausfälle bestand darin, ein Engineering-Team zu finden, das bereits zu Beginn des Projekts Expertise für fertigungsgerechte Konstruktion (DFM) bietet. Die Ingenieure von Dynacast analysierten die Konstruktion und nutzten Software zur Simulation des Gießprozesses, zur Bestimmung der Anschnittpositionen und zur Optimierung der Druckgussform hinsichtlich Qualität und Standzeit. Im DFM-Prozess identifizierte unser Engineering-Team Zamak 5, auch Zinklegierung 5 genannt, als optimalen Gusswerkstoff. Die hohe Festigkeit und außergewöhnliche Härte machten Zink zur idealen Alternative zu Aluminium.

Die Engineering-Experten von Dynacast deckten weitere Probleme im Zusammenhang mit Bauteilausfällen auf. Die ursprüngliche Konstruktion wies einen ungünstigen Materialfluss auf, der die strukturelle Integrität eines Bauteils unmittelbar beeinträchtigte. Mit einer gut geplanten Werkzeugkonstruktion und einem sorgfältig kontrollierten Prozess lassen sich Abweichungen zwischen Bauteilen minimieren und Komponenten höherer Qualität erzielen. In diesem Fall konnte das technische Team von Dynacast die optimale Anschnittlösung für das Bauteil finden sowie eine Werkzeuglösung mit 2 Kavitäten, einem Einsatz und austauschbaren Stiften identifizieren.

Die hochwertigen Werkzeuge, die Dynacast bereitstellen konnte, ermöglichten eine deutlich längere Werkzeugstandzeit, was sich positiv auf die Produktivität der Tankklappenverriegelung auswirkte. Angesichts der hohen Stückzahlen benötigte der Kunde ein Werkzeug, das langfristig standhält und konstant hochwertige Komponenten produziert. Die von den Dynacast-Ingenieuren bereitgestellte Mehrschieber-Werkzeuglösung für Zink ermöglichte dem Kunden wesentlich mehr Kontrolle und Stabilität während der Produktion.

Zufriedener Kunde

Dynacast konnte dem Kunden die insgesamt beste Lösung bieten. Die Fähigkeit, hochfeste Präzisionskomponenten mit hochwertigen Werkzeugen herzustellen und dabei niedrigere Teilepreise innerhalb kurzer Zeit bereitzustellen, ermöglichte Dynacast, das Projekt zu gewinnen und hochwertige Bauteile zu liefern.