Tischkreissägen sind nicht unbedingt ein typisches Betätigungsfeld für den Leichtbau, müssen sie doch eigentlich stabil und schwer sein. Warum Leichtbau hier trotzdem Sinn macht und sogar Vorteile für Anwender und Umwelt mit sich bringt, zeigt Torun Bark Magnesium mit Portalen und Tischplatten aus Magnesium-Druckguss.
„Magnesium ist allein aufgrund seiner geringen spezifischen Dichte ein Leichtbaumaterial. Doch die wirkliche Innovation steckt nicht in der Materialsubstitution, sondern in der gewichts-optimierten Konstruktion und der Herstellung der Platte.“
(Dr. Cyrus Bark, Geschäftsführung der Torun Bark Magnesium)
Die Platte ist schon durch ihre Größe eine Herausforderung. Sie misst etwa 45 x 75 x 1 cm und besitzt eine die Herstellung erschwerende Aussparung, in der später das Sägeblatt geführt wird. Die Ebenheit der Magnesium-Platte wird nicht – wie bei Aluminium durch einen nachgelagerten Bearbeitungsschritt erreicht, sondern durch „Vorspannung“ im Druckguss-Werkzeug. In der Herstellung des Bauteils entfällt dadurch ein aufwendiger Bearbeitungsschritt.
„Die Bauteilgeometrie der Platte war hier eine besondere Aufgabe, denn sie muss topfeben sein, um die Werkstücke beim Sägen sauber führen zu können. Hinzu kommt, dass auch die Oberflächenqualität der Platte entscheidend ist, denn der Qualitätseindruck, den das Elektrowerkzeug macht, ist ein wichtiges Kauf-Kriterium für die professionellen Anwender. Wir gießen das Bauteil im Druckguss-Werkzeug absichtlich krumm, so dass es sich beim Abkühlen im Nachgang zum Gießprozess gerade zieht und dann absolut eben ist. Die Oberfläche erhält nur eine abschließende Pulver-Beschichtung, die sie vor Korrosion schützt.“
(Dr. Cyrus Bark, Geschäftsführung der Torun Bark Magnesium)
Die Anforderung nach Materialeffizienz wurde durch eine innovative Angussgestaltung sowie ein – aufbauend auf mehreren Simulationen – optimiertes und dünnwandiges Bauteildesign umgesetzt. Stellenweise liegt die Wandstärke unter 1,5 mm Dicke. Für die notwendige Steifigkeit befinden sich auf der Unterseite der Platte Verrippungen und Wabenstrukturen.
Im Vergleich zu den knapp 4 kg schweren Aluminiumplatten ist die 2,5 kg schwere Magnesium-Platte über 30 Prozent leichter. Zusammen mit den Portalen aus Magnesium-Druckguss ergeben sich insgesamt mehr als 3 kg weniger Gewicht – für die gesamten Tischkreissäge macht das am Gesamtgewicht von etwa 45 kg knapp zehn Prozent aus. Diese Gewichtserleichterung steht für eine feine Balance zwischen Stabilität und Mobilität: Für die Mobilität auf der Baustelle bedeutet die Gewichtsersparnis eine spürbare Erleichterung. Dennoch bleibt die Tischkreissäge insgesamt schwer genug und bringt die zum Sägen notwendige standfeste Stabilität mit.
Magnesium – der Spezialist unter den Leichtbau-Werkstoffen
Um Magnesium als Leichtbau-Werkstoff sinnvoll einzusetzen, bedarf es bestimmter Schlüsselfaktoren. Ideal ist der Werkstoff dann, wenn das Bauteil besonders leicht sein soll. Das wird durch die niedrige spezifische Dichte des Magnesiums und die mögliche dünnwandige Ausführung erreicht. Zudem ist das Nichteisenmetall zu 100 Prozent recyclingfähig und sehr temperaturbeständig. Allerdings ist es im Unterschied zu Aluminium oder GFK korrosionsanfällig. Außerdem rechnen sich Bauteile im Druckgussverfahren allgemein erst ab mittleren bis größeren Serien.
„Die Erfahrungen, die wir bei diesen Bauteilen gewonnen haben, lassen sich auch auf andere Branchen übertragen. Bisher war der Werkstoff zum Beispiel in der Luftfahrt nicht zugelassen. Doch es gibt heute schwer entflammbare Magnesiumlegierungen, die auch druckgießfähig sind, so dass sich weitere Anwendungsfelder unter anderem in der zivilen Luftfahrt und in der Elektromobilität ergeben.“
(Dr. Cyrus Bark, Geschäftsführung der Torun Bark Magnesium)
Die Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg präsentiert diese Innovation mit ihrem ThinKing im August 2020. Mit diesem Label gibt die Leichtbau BW GmbH monatlich innovativen Produkten oder Dienstleistungen im Leichtbau aus Baden-Württemberg eine Plattform.
Bild oben: Von unten wird sichtbar, wie viel Know-how im Bauteildesign steckt, um die Platte so gießen zu können, dass sie nicht nur leicht, sondern auch steif genug ist. (Quelle: Torun Bark Magnesium)
Quelle und weitere Infos: LeichtbauBW
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