Herstellung von Metallteilen in der Automobilindustrie: Prozesse und Trends

Die Automobilindustrie gehört zu den am weitesten entwickelten Branchen weltweit, und auch innerhalb dieser Branche finden weiterhin Veränderungen statt, insbesondere durch die Einführung moderner Technologien. Diese Branche ist auch durch die Nachfrage nach Metallteilen gekennzeichnet, die für den Bau von Fahrzeugen unverzichtbar sind. Solche Metallkomponenten, die die Form kleiner Schrauben oder großer Karosserien annehmen können, gehören zu den Schlüsselfaktoren für den Erfolg in der Automobilindustrie selbst. In diesem Artikel werden die Herstellungsprozesse solcher Metallkomponenten untersucht, darunter unter anderem Stanzen, CNC, Formen, Aluminiumdruckguss und viele andere, und es wird berücksichtigt, welche neuen Entwicklungen und Technologien diese Prozesse verändern.

Metallteile in der Automobilindustrie: Marktbeziehungen

Der Grund für die kontinuierliche Verwendung von Metallkomponenten in Fahrzeugen liegt in Faktoren wie Fahrzeugsicherheit, Leistung und Haltbarkeit der Dosen. Es besteht jedoch ein veränderter Bedarf im Hinblick auf die zunehmende Umstellung auf Elektrofahrzeuge und die Betonung des Leichtbaumaterials zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und zur Reduzierung der Emissionen. Starke, leichte Metalle wie Aluminium und hochfester Stahl werden immer häufiger verwendet. Und mit der Entstehung von immer mehr vernetzten und autonomen Fahrzeugen ist es weiterhin erforderlich, Komponenten zu haben, die stark genug sind, um die Integration mit fortschrittlichen Komponenten zu ermöglichen.

Stanzen: Fortschritte bei Geschwindigkeit und Genauigkeit

Das Stanzen ist einer der grundlegenden Prozesse in der Automobilherstellung, bei dem Bleche durch Pressen und Stanzen in die gewünschte Form gebracht werden. Die Schnellstanzverfahren haben sich so weit verbessert, dass Hersteller heute eine sehr hohe Präzision und Effizienz erreichen können. Mit dem Aufkommen der Servopressentechnologie hat sich das Stanzen verändert, da die Kontrolle über den Pressenhub verbessert wurde und die Herstellung komplexerer Teilegeometrien möglich wurde. Darüber hinaus gibt es einen Trend zur Integration von computergestütztem Design (CAD) und Finite-Elemente-Analyse (FEA) in die heute verwendeten Stanztechnologien, da Ingenieure damit Modelle des Stanzprozesses erstellen und alle Faktoren optimieren können, bevor der Produktionsprozess beginnt. Dadurch wird der Ausschuss minimiert und die Qualität der Ergebnisse verbessert.

CNC-Bearbeitung: Die zukünftigen Trends und der Weg zur Automatisierung

Die CNC-Bearbeitung (Computerized Numerical Control) ist eine wichtige Funktion, wenn es um die Bearbeitung von Teilen mit hohem Schwierigkeitsgrad geht. Aktuelle Trends im Bereich der CNC-Bearbeitung betreffen Automatisierung, Qualität und Reaktionsfähigkeit. Der Einsatz von Robotern und Automatisierung in einer CNC-Umgebung ermöglicht eine vorausschauende Wartung und behebt damit eine der Hauptursachen für Produktivitätseinbußen. Darüber hinaus macht die Implementierung mehrachsiger CNC-Maschinen mehrere Schritte bei der Bearbeitung komplexer Komponenten erforderlich. Die Entwicklung und Leistungssteigerung von Werkzeugen und Schneidmaterialien, beispielsweise Diamantverstärkungswerkzeuge und fortschrittliche Keramik, hat auch die Bearbeitung von harten und spröden Metallen beschleunigt; diese Metalle werden in modernen Automobilanwendungen immer verwendet.

Formenbau: Aktuelle Trends in der Entwicklung von Technologien zur Formenerstellung und deren Simulation

Der Formenbau – der Prozess der Herstellung einer Form zum Gießen und Formen von Metallteilen – entwickelt sich derzeit aufgrund technologischer Veränderungen und Innovationen stark weiter. Um Komplexitäten im Formenbau zu lösen, die mit herkömmlichen Methoden nicht einfach oder zu angemessenen Kosten gelöst werden können, wird derzeit 3D-Druck oder additive Fertigung eingesetzt. Dies beschleunigt nicht nur den Prototyping-Prozess, sondern ermöglicht auch die Massenproduktion spezifischer, kundenspezifischer Smash-Formen. Andere Prozesse wie die Formflussanalyse und die thermische Simulation wurden ebenfalls verbessert, sodass Hersteller Probleme mit Verformungen und Kühlfehlern während des eigentlichen Formenbauprozesses bewältigen können. Diese Tools helfen auch dabei, den Formenbauprozess zu rationalisieren, um bessere Teile und kürzere Vorlaufzeiten zu entwickeln.

Aluminiumdruckguss: Studierende und Techniken zur Gewichtsminderung und ihre umfassende Anwendung.

Aluminiumdruckguss ist eine Bewertung des enormen Potenzials dieser Legierungen, die sich in der Welt der Herstellung von strukturellen Leichtmetallteilen bewährt hat. Er trägt zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz von Autos bei. Die aktuellen Methoden des Aluminiumgusses werden kontinuierlich verbessert, um Energie zu sparen und die Umweltverschmutzung zu verringern. Es ist möglich, das Gewicht so weit zu reduzieren, dass dünnere und effizientere spezielle Druckgusskomponenten für die Druckgussprozesse verwendet werden. Vakuumdruckguss ermöglicht die Kombination von Techniken und Methoden für die Montage, was zu einer geringeren Porosität des Gusszwischenprodukts und besseren mechanischen Eigenschaften der späteren Gussteile führt. Darüber hinaus bieten kombinierte Gusstechnologien mit Aluminium und anderen Materialien bessere Möglichkeiten für die Leistungsmerkmale der Autoteile. Andere Techniken wie die Einarbeitung von Aluminiumresten und die teilweise Substitution von Energiekosten durch Druckguss sind für die Automobilproduktion mit ihren grünen Zielen ebenfalls sehr attraktiv.

Schlussfolgerung

In der Automobilindustrie haben sich moderne Stanz-, Schneide-, Bearbeitungs- und Aluminiumdruckgussverfahren etabliert und entwickeln sich weiter. Diese Entwicklung ermöglicht eine größere Kapazität bei der Herstellung von Komponenten für moderne Autos. Es gibt auch Faktoren im Zusammenhang mit der Produktion von Elektroautos, die den Übergang zu Hybridautos erleichtern, was für die gesamte Automobilindustrie relevant ist. Mit dem Tempo des technologischen Fortschritts werden mit Sicherheit komplexere Prozesse und Materialien auftauchen, sodass Metallteile im Automobilbau in der gesamten Wirtschaft der Branche weiterhin relevant bleiben.