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Krämer + Grebe

Neues Werkzeugkonzept für Daimler

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 neu entwickelt, 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 erheblich zu reduzieren. Bereits seit Jahrzehnten arbeiten die führenden Unternehmen im Rahmen von Prototypenentwicklungen zusammen. Und auch wenn Kernformwerkzeuge stets als ‚Selbstverständlichkeit‘ angesehen werden, sind diese doch essenziell zur Herstellung hochwertiger innovativer Produkte.

Um den hohen Qualitätsansprüchen 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, Biedenkopf, ins Spiel.

Besonders bedingt durch maximale Flexibilität, den Einsatz moderner Technologien, Simulations- und Fertigungsmethoden, einer äußert straffe Zeitleisten und einer hoch anspruchsvollen Entwicklungsschleife, wurde Krämer+Grebe als Partner für ein Entwicklungsprojekt dieses Ausmaßes ausgewählt. 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 Zylinderkopfkernformwerkzeug.

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 Kernprozesssimulationen 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 600 kg des ursprünglich angesetzten Werkzeuggewichtes erreicht wurde.

Ein ebenso treuer Prozessbegleiter in der gesamten Konzeptentwicklung und letztendlichen Hauptkonstruktion war das ausschlaggebende Kriterium der Minimierung der Total Cost of Ownership. Ein essenzieller 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. Am 24. Juli 2018 wurde das innovative Doppelträgerkernformwerkzeug nun offiziell der Gießerei in Mannheim übergeben und gleichzeitig das besondere Projekt erfolgreich abgeschlossen.

www.kraemer-grebe.de


Vertreter von Krämer + Grebe und Daimler, darunter K+G-Geschäftsführerin Katrin Grebe (l.), mit dem neuen Werkzeug für die gießtechnische Fertigung von Zylinderköpfen.

Foto: Krämer + Grebe