Feinguss-Bauteile

Eine unverwechselbare Baugruppe

entwickelten der Sportwagenhersteller Porsche und der Zulieferer Feinguss Blank mit einem Sportendrohr für den neuen Porsche Cayenne. Dazu wurden ein erstmals in dieser Anwendung eingesetztes Feingussteil aus Aluminium sowie weitere Edelstahl-Komponenten als Endrohr konzipiert und in nur zehn Monaten zur Serienreife gebracht. Die großen Flächen im Sichtbereich des Endrohrs ließen dem Designer viele Freiheiten für die Gestaltung.

Ergebnis hierbei ist ein Design in Anlehnung an den Sportwagen Carrera GT. Ziel war es, dem Fahrzeugheck mit einer Vier-Rohr-Optik ein noch markanteres und eigenständigeres Aussehen zu verleihen. Durch die Anforderungen entstand eine hochkomplexe Geometrie der Blende des Sportendrohres, für die das Feingießverfahren mit seiner hohen Gestaltungsfreiheit und Genauigkeit die passende Lösung bot. Während bei den abgasführenden Bauteilen auf bekannte Verfahren und Werkstoffe zurückgegriffen wurde, kamen in der Verbindungstechnik neue Technologien zur Anwendung. Auf Grundlage erster Designentwürfe ermittelten die Porsche-Entwickler und die Feingießer von Blank den Anforderungsmix aus Korrosionsangriff, Temperaturbelastung und optischen Ansprüchen im Detail. In nachfolgenden Versuchen wurden Einzelkomponenten, Werkstoffkombinationen und Herstellverfahren bezüglich der Eignung untersucht. Hohe Flexibilität auf beiden Seiten und das Rapid Prototyping ermöglichten schon nach kurzer Zeit seriennahe Einbaumuster. Sowohl funktional im Fahrversuch als auch optisch im Design Studio wurden diese auf Herz und Nieren geprüft. Als Systemlieferant konzipierte Feinguss Blank parallel dazu produktspezifische Fertigungseinrichtungen. Kompetente Partner für die erforderlichen Edelstahlbauteile, Verbindungselemente und Vorrichtungen wurden bestimmt. Das aus über 70 Einzelteilen bestehende Werkzeug wurde im Schwesterunternehmen Formenbau Blank konstruiert und hergestellt. Damit werden filigrane und sehr empfindliche Wachsteile gespritzt, die anschließend in aufwändiger Handarbeit aus dem Werkzeug entformt und zu einem Wachsbaum – einer sogenannten Gusstraube – zusammengeklebt werden. Diese Gusstraube aus Wachs benötigt für den weiteren Feingussprozess eine Keramikschale. Nach einem mehrtägigen, vollautomatisierten Prozess der Keramikschalenherstellung, entstehen nach dem Wachsausschmelzen und dem Brennen der Schale die Feingussteile im Niederdruck-Gießverfahren aus der Aluminiumlegierung EN AC-AlSi7Mg0,6 T7. Die nachfolgenden Schritte der Feinguss-Nachbehandlung erfordern auf Grund der hohen optischen und maßlichen Anforderungen viel Fachwissen, Können und Fingerspitzengefühl. In der abschließenden Montage entsteht aus der dann lackierten, 450 Gramm leichten feingegossenen Blende zusammen mit den Edelstahlbauteilen eine komplett einbaufertige Komponente. Trotz des im Vergleich zur Serienausstattung voluminösen Auftretens der Blende, konnte das Gesamtgewicht des Endrohrs gehalten werden. Aufgrund der erforderlichen Funktionalität des Gussteiles fällt in der Montage die sehr komplexe Geometrie auf. Auflageflächen, Verbindungslaschen und Durchgangsbohrungen für die Innentrichter, sowie die Aufnahme und Befestigung für das zweiflutige Edelstahlrohr, summieren sich zu einem verwinkelten Gesamtgebilde hinter der wuchtigen Außenhaut. Diese Form führt zu starken Hinterschneidungen und unterschiedlichen Wandstärken am Feingussteil. Nicht nur die entsprechende Konzeption der Baugruppe, sondern die hohe Maßgenauigkeit des Feingussverfahren ermöglicht es, auf jegliche spanende Bearbeitung zu verzichten. ms

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