Nachhaltige Produktion - ökologische und ökonomische Lösungen für die Gießerei-Industrie

Düsseldorf, 27. Juli 2011 - Technologisch ausgereifte Gussprodukte liefern einen wesentlichen Beitrag zur Emissionsvermeidung und Energieeinsparung. Im Zuge dieser stetig wachsenden Anforderungen, stehen Gießereien mehr denn je im internationalen und nationalen Wettbewerb: Energie- und Materialeffizienz, nachhaltige Produktionsverfahren und klimaschonende Technologien zählen heute zu den wichtigsten strategischen Herausforderungen in dieser Branche. Weiterhin erfordert die Verschärfung der Emissionsgesetzgebung in allen Regionen neue Ansätze im Gießerei-Prozess. Sowohl ökologisch als auch ökonomisch stellt die Reduzierung bzw. Vermeidung von Emissionen im Guss-prozess eine wesentliche Herausforderung auf dem Weg zur nachhaltigen Produktion der Gießerei-Industrie dar.

lnnovative Gießereihilfsmittel und Additive, von Beginn an bei der Guss-Produktion ein-gesetzt, helfen diesen Anforderungen gerecht zu werden. Einer der weltweit größten Anbieter von Gießerei-Chemikalien, die ASK Chemicals mit Sitz in Hilden, Deutschland, stellt sich bereits seit Jahren der Herausforderung, durch intensive und kontinuierliche Forschungsarbeiten passgenaue Produkte für den Gießer zu entwickeln, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.

Ein umfassendes Produktportfolio mit emissionsreduzierenden Hilfsstoffen für jeden Produktionsschritt ist das Ergebnis dieser Forschungsarbeit. Neuentwicklungen in allen Produktlinien unterstützen nachhaltiges und effizientes Arbeiten beim Gussprozess, sowohl im ökologischen als auch im ökonomischen Sinn. Das Angebot der ASK Chemicals umfasst alle für den Gießer notwendigen Hilfsmittel wie Binder, Schlichten, Additive, Speiser, Filter sowie metallurgische Produkte.


Technologieführer für anorganische Bindemittel: weniger Schadstoffe – bessere Qualität

Die Anforderung, Schadstoffreduzierung bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität zu erzielen beeinflusst besonders die Wahl der Kernherstellungsverfahren und deren Optimierung. Anorganische Bindemittel, speziell für den Leichtmetallguss, entwickeln sich langsam zu einer ernst zu nehmenden Alternative zu den bisher gängigen organischen Cold-Box-Bindern. ASK Chemicals ist weltweit führend auf diesem Gebiet und setzt Maßstäbe mit der anorganischen INOTEC®-Technologie.

In der Praxis hat sich dieses System beim Automobil-Serienguss bereits bewährt. Der Automobilhersteller BMW (München, Deutschland) produziert in seiner Leichtmetall-gießerei mithilfe von INOTEC® Verbundkurbelgehäuse für Hochleistungsmotoren. Das neue Verfahren beeinflusst, neben einer 98%igen Emissionsreduzierung, auch die Materialeigenschaften des Gussstückes positiv. Ein Erfolg, der in erster Linie dem guten Zusammenspiel der ASK-Forschung und kundengerechter Umsetzung zu verdanken ist. Zusätzliche ökonomische Vorteile werden durch Kostensenkung u.a. im Bereich der Luftaufbereitung und Instandhaltung der Werkzeuge erzielt.

Basierend auf diesem Erfolg hat ASK Chemicals bereits im letzten Jahr in seinem Moosburger Werk die Serienfertigung von Sandkernen für den Motorenguss mit dem INOTEC®-Verfahren für Automobilhersteller aufgenommen.

Weiterer Fortschritt im Eisenguss

Die nächste Generation anorganischer Kernbinder entsteht durch die Anwendung des anorganischen Bindersystems INOTEC® speziell im Eisenguss. Auch hier gibt es eine zunehmende Zahl von Anwendungen im Eisenguss, in denen sich INOTEC® bereits unter Beweis stellen konnte. Dafür wurde die Wirkungsweise auf die im Eisenguss vorherrschenden Bedingungen angepasst. So erfordern die hohen Gusstemperaturen eine Modifizierung des Bindemittels, dessen Eigenschaften in Form eines Bau-kastensystems erweitert und auf die entsprechenden Anforderungen zugeschnitten werden können.

Mit der SHW Automotive GmbH, (Tuttlingen Deutschland), gemeinsam erarbeitete Forschungs- und Anwendungsergebnisse zeigen, dass INOTEC® zur Kernherstellung für den Eisenguss in der GJL-Bremsscheibenfertigung hervorragend geeignet ist. Die ermittelten mechanischen Kennwerte ergeben, dass sich die Eigenschaften der Bremsscheiben, die mit PUR-Cold-Box- bzw. INOTEC®-gebundenem Kern gefertigt wurden, nicht signifikant unterscheiden. Alle durchgeführten Untersuchungen (Verhalten beim Abguss, Entkernbarkeit/Putzbarkeit, Keildruckprüfung, Oberflächenhärte, Röntgen-prüfung, Bearbeitbarkeit, Rissprüfung, Gefügeuntersuchung), die im Zuge der direkten Gegenüberstellung zwischen INOTEC® und PUR-Cold-Box-Fertigung bei der SHW vorgenommen wurden, sind vergleichbar und zeigen den erfolgreichen Einsatz bei emissionsfreien Guss.

Ob im Leichtmetall- oder im Eisenguss - das von ASK entwickelte Bindersystem INOTEC® zur Herstellung anorganisch gebundener Kerne setzt Maßstäbe und macht die Symbiose von Produktivität und Umweltverträglichkeit möglich.


Emissionsreduzierte Cold-Box-Bindersysteme der neuen Generation

Seit gut 40 Jahren sind organische  Cold Box Bindersysteme im Einsatz und haben nach wie vor einen Marktanteil von über 60 Prozent. Die Technologie ist zuverlässig und sicher. Allerdings waren die Emissionen lange Zeit ein Problem.

Da nicht alle Betriebe ihre Produktion in einem Schritt auf die Anorganik umstellen können, entwickelte das Forscherteam der ASK auch für diese Anwendung auf diesem Gebiet effizientere Additive. Mit Erfolg: Hier setzt das Unternehmen mit seinen HE (High Efficiency) Systemen neue Standards.

Diese neue Generation von emissionsarmen High-Performance-Bindern zeichnet sich durch hohe Reaktivität und Produktivität bei einem um 25 Prozent reduzierten Einsatz von Bindemitteln und Katalysatoren aus. Mineralische Additive können zusätzlich die Geruchsentwicklung verringern. Aufgrund der geringeren Zugabemenge und damit reduzierter Emissionen arbeiten auch diese Systeme umweltfreundlich und kosteneffizient.

Zusätzliche Produktivitätsfortschritte werden durch die geringere Verschmutzung der Werkzeuge, sowie durch längere Werkzeug- und Kokillenverfügbarkeit infolge der Vermeidung von Kondensatanhaftungen erzielt. So können auch schmale Kerngeo-metrien wie bei Zylinderköpfen oder Motorblöcken, die starken thermischen Belastungen ausgesetzt sind, prozesssicher und umweltverträglich hergestellt werden.

Die Nutzung von anorganischen oder optimierten organischen Systemen ist gerade für Hochtechnologiekunden, die auch als Hersteller ihre Nachhaltigkeitsbemühungen belegen müssen, unverzichtbar. Neben der enormen Reduzierung von Schadstoffen und einer Qualitätsverbesserung der Gussstücke tragen solche Produktentwicklungen zudem durch geringere Kosten bei der Instandhaltung und Emissionsvorsorge entscheidend zur Verbesserung der Produktivität bei.

Zusammenspiel der Systeme – Spezialschlichten

Ob im Sand- oder im Kokillenguss - bedingt durch die sich immer weiter entwickelnden Formstoffbindemittel - steigen auch die Anforderungen an die Schlichten und Trennmittel im Gießprozess. Im Laufe der Zeit sind daraus komplexe Vielstoffsysteme entstanden, die ständig veränderten Ansprüche angepasst werden. ASK Chemicals konzipiert - basierend auf bestehendem Know-how - eine ganz neue Generation von Schlichten, die mit ihren Eigenschaften ebenfalls zur Nachhaltigkeit beitragen.

So ist beispielsweise statt kostenintensiver und technisch komplexer Luftreinigungs-systeme, die Aufnahme von Abgasen in absorptiven Schlichten eine ökologische Option. Diese wird von ASK durch eine Schlichte mit stark absorptiven Eigenschaften realisiert.

Diese absorptiven Bestandteile können auch an die Rezeptur der Bindemittel in den Formstoffen angepasst werden, wodurch die Wirksamkeit der Abgasbehandlung weiter verbessert wird. Die absorptive Kapazität der aktiven CLEANTOP® Schlichteschicht verhindert die Ausbreitung eines Großteils von BTX-Schadstoffen. Diese Methode bietet Gießereien wiederum eine wirksame Alternative Schadstoffe und Gerüche zu reduzieren.

Weitere Spezialschlichten werden z.B. im Motorenguss eingesetzt. Hier sind das leichte Abschalen der Schlichte in schwer zugänglichen Guss-Innengeometrien sowie die Ver-meidung von Restschmutz im Bauteil wesentliche Anforderungen. ASK Chemicals hat hier mit MIRATEC TS® eine Lösung geschaffen, die diese Ansprüche erfüllt. Darüber hinaus wurde bei diesen Spezialschlichten für besonders thermisch belastete Sandkerne die Effektivität der Feuerfeststoffe optimiert. So vermeidet man im Motorenguss übliche Gussfehler wie Blattrippen, Penetration oder gasbedingte Effekte.

Emissionsabsorbierende Schlichten oder auch Spezialschlichten für den Motorenguss sind hocheffektive Hilfsmittel in Gießereien, einerseits zur Vermeidung von Gussfehlern aber auch zur Reduktion von Emissionen. Diese Hochleistungsschlichten von ASK Chemicals haben trotz ihres geringen Produktionskostenanteils einen signifikanten Einfluss auf den nachhaltigen Produktionsprozess in Gießereien.


Zusammenspiel der Systeme –
Lösemittelfreie Formentrennmittel für Formanlagen

Der Entformungsprozess von Gussstücken wird durch den Einsatz moderner und hochwirksamer Trennmittel effizient unterstützt. Auch in diesem Arbeitsschritt lassen sich durch lösemittelfreie Trennmittel Emissionen vermeiden. Speziell z.B. für bentonitge-bundene Formen hat ASK Chemcials das lösemittelfreie Formentrennmittel
Bentogliss® 121 entwickelt. Ohne chemische Hilfstoffe reduziert das Trennmittel die ökologisch bedenklichen, flüchtigen organischen Komponenten (VOC) auf ein Minimum.

Die Anwendung dieses Trennmittels erleichtert zudem durch eine deutliche Reduktion der Adhäsionskräfte zwischen Modell und Formwänden den Abformprozess. Das wiederum schont die Formwerkzeuge und trägt zu deren längerer Lebensdauer bei. Insgesamt wird der Instandhaltungsaufwand der Modelle um ein Vielfaches reduziert. Ein weiterer Beitrag zur nachhaltigen Produktion im Guss.

Zusammenspiel der Systeme –
Weiterentwickeltes kohlenstofffreies Speiser-Design

Unter der Prämisse der Nachhaltigkeit ist auch die Kohlenstoffbilanz für Gießereien zu einem wichtigen Thema geworden. Speziell die moderne Speisertechnik bietet dafür ein großes Potential. Dafür hat ASK Chemicals einen anorganisch gebundenen Speiser unter dem Label Exactcast entwickelt. Dieses Design beinhaltet alle gängigen exothermen und
isolierenden Speiservariationen bis hin zur High-End-Variante - ein dynamisches System, mit kleinsten Aufsatzflächen.

Es ist frei von Kohlenstoffverbindungen und kann auch an unmöglich geglaubten Positionen eingesetzt werden. So liefern Exactcast Speiser neben der exzellenten Performance außerdem einen weiteren Beitrag zur Ökologie im Gussprozess.

Forschung und Praxis im Schulterschluss

Die Entwicklung emissionsfreier Giesserei-Hilfsmittel hat in den Forschungs- und Anwendungs-Zentren der ASK Chemicals GmbH einen hohen Stellenwert. Ideale Voraussetzungen dafür sind durch deren Standorte auf drei Kontinenten gegeben In Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen entwickeln über 90 Chemiker, Ingenieure und Techniker neue Produktlinien. Durch eine intensive Zusammenarbeit von Wissen-schaft und Forschung entstehen zudem neue Produkte und Applikationen, die nicht nur innovativ und effizient arbeiten, sondern auch technologisch neue Standards setzen. Damit wird ASK Chemcials der Forderung ökologischen Umdenkens ebenso gerecht wie dem Wunsch höchst produktiv am Markt teilnehmen zu können.

Auch der Praxisbezug hat für das Unternehmen hohe Priorität. Um die neu entwickelten Gießereiprodukte schnell und effizient auf die Anforderungen seiner Kunden abzu-stimmen, werden diese in Versuchs- und Anwendungstechnika in Deutschland oder den USA getestet. Mit diesen Anlagen lassen sich sämtliche Prozessschritte einer Gießerei nachstellen und optimieren. Simuliert wird dort auch das Zusammenspiel aller von ASK Chemicals angebotenen Additive in den individuellen Kundenprozessen.

Über die internationale Zusammenarbeit der Teams können die Entwicklungen in der Prozesskette auf länderspezifische Gegebenheiten hin akzentuiert werden. Systemati-sche Erfahrungen stehen den Kunden weltweit gleichermaßen zur Verfügung.

Das tiefe Verständnis der Gießereiprozesse seitens der ASK Chemicals Spezialisten reicht von der Auslegung von Gussteilen über Simulationsservices und der Übertragung von Forschungsergebnissen von der Labor- auf die Produktionsebene bis hin zur effizienten Serienherstellung qualitativ hochwertiger Gussstücke. Die Spitzentechnologie, die in Laboren und Pilotanlagen entwickelt wird, unterstützt die Kunden hocheffizient bei der kontinuierlichen Optimierung ihrer Prozesse.


ASK Chemicals GmbH –
Wertschöpfung im Gießprozess neu formiert

Wer Wertschöpfung erhöhen will, muss Rohstoffe effizienter nutzen, Fertigungsprozesse optimieren und Produkte in immer besserer Qualität ermöglichen. Genau das leisten die Gießerei-Additive des globalen Anbieters ASK Chemicals. Innovation und Nachhaltigkeit sind Werte, die für den Chemiespezialisten gelebte Unternehmensidentität und ständige Herausforderung bei der Produktentwicklung darstellen - dafür investiert das Unter-nehmen überdurchschnittlich in Forschung und Entwicklung sowie Anwendungstechnik. 

Der Global Player versteht sich eindeutig als Technologieführer: Nachhaltige Produk-tionsverfahren, Energie- und Materialeffizienz und Emissionsreduzierung werden durch die Produktlinien belegt, Prozessoptimierung ist tägliches Geschäft. Durch diesen An-spruch, wird das Unternehmen seiner gesamtgesellschaftlichen Verantwortung gerecht.

„Emissionsschutz und Wirtschaftlichkeit sind zwei wesentliche Säulen unserer Strategie“, so CEO Stefan Sommer zum Portfolio der ASK Chemicals, Hilden. „Unter dieser Prämisse entwickeln wir nachhaltige Lösungen für die Gießerei-Industrie und geben unseren Produkten und Dienstleistungen für das, was man als Clean Tech bezeichnet, Vorrang. Der Einsatz unserer Produkte und Verfahren führt zu Effizienzerhöhungen, Leistungs- und Produktivitätssteigerungen bei gleichzeitiger Emissionsreduktion und Ressourcenschonung.“, so Sommer weiter.

Mit seinen kompletten Systemen an Gießereihilfsmitteln und Additiven leistet das Unternehmen einen entscheidenden Beitrag, um den zukünftigen ökologischen und ökonomischen Anforderungen der Gießerei-Industrie gerecht zu werden.

Die ASK Chemicals GmbH ist mit ihren kompetenten Ansprechpartnern der weltweiten Standorte auf der GIFA 2011 in Düsseldorf vom 28. Juni bis 02. Juli, Halle 12, Stand A 24 vertreten. Die Fachleute des Unternehmens stehen mit Präsentationen und zur Diskussion aktueller Probleme der Gießerei-Industrie zur Verfügung.

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