Welche Arten von Gussteilen werden in Automobilen verwendet?

Ein Mechaniker entfernt eine gerissene Halterung von einem Auto mit relativ geringem Kilometerstand und der Besitzer möchte wissen, warum etwas, das bei der Lieferung noch in Ordnung aussah, so schnell den Geist aufgab. Ein Teilekäufer bestellt eine Reihe von Gehäusen, die dem Bauplan entsprechen, sich aber nach dem Einbau leicht verziehen, weil niemand geprüft hat, ob das Material der Hitze im Motorraum standhält. Situationen wie diese kommen häufiger vor, als man denkt, vor allem weil nicht jedes Gussteil in einem Fahrzeug die gleiche Aufgabe erfüllt oder der gleichen Belastung ausgesetzt ist. Verständnis Gussteile im Automobil Mithilfe von Anwendungen können Ingenieure, Einkäufer und Ladenbesitzer verstehen, warum eine Komponente jahrelang einwandfrei funktioniert, während eine ähnlich aussehende Komponente frühzeitig ausfällt.

Gussteile tauchen fast überall an einem Auto auf, wenn man danach sucht. Von Strukturabschnitten, die unter der Karosserie vergraben sind, bis hin zu kleineren Halterungen, die hinter einem Radkasten versteckt sind, können Hersteller beim Gießen Formen herstellen, deren Herstellung auf andere Weise viel Zeit in Anspruch nehmen würde. Wo ein Teil im Fahrzeug sitzt, welchen Belastungen es während einer normalen Fahrt ausgesetzt ist und wie fest es an benachbarten Teilen anliegen muss, bestimmen, welcher Gussansatz für diese Stelle sinnvoll ist.

Warum verlassen sich Autohersteller so sehr auf Casting?

Ein einzelnes Auto, das vom Band rollt, trägt eine große Anzahl an Teilen, und nicht wenige von ihnen müssen während ihrer gesamten Lebensdauer Vibrationen, Hitze oder wiederholte Belastungen absorbieren. Denken Sie an eine von Schlaglöchern übersäte Straße, einen Autobahnabschnitt in der Julihitze oder eine Auffahrt, die jeden Winter vereist. Teile, die sich in der Nähe des Motors oder unter dem Fahrgestell befinden, kümmern sich um all das, und das Schneiden oder Schweißen von Metall in die Formen, die diese Stellen erfordern, ist nicht immer praktikabel.

Viele dieser Probleme lassen sich lösen, indem man geschmolzenes Metall in eine Form gießt und abkühlen lässt. Ein einziger Guss kann das ersetzen, was andernfalls mehrere miteinander verschraubte Schweißteile erfordern würde, wodurch Schwachstellen vermieden werden, an denen sich Teile irgendwann lösen oder reißen können. Dies bedeutet auch, dass eine Fabrik Teil für Teil produzieren kann, ohne dass große Unterschiede zwischen einer frühen Einheit vom Band und einer viel später in derselben Serie hergestellten Einheit auftreten.

Ein paar praktische Gründe, warum Gussteile in Fabrikhallen so oft vorkommen:

Gussteile finden sich unter der Motorhaube, unter dem Auto, in den Karosserieteilen und an vielen Stellen denken viele Autofahrer gar nicht daran, nachzusehen.

Was wird rund um den Motor herumgeschleudert?

Öffnen Sie bei fast jedem Auto die Motorhaube, und die Gussteile starren zurück. Allein ein Motorblock benötigt interne Tunnel für Kühlmittel und Öl sowie flache Montagestellen für nachträglich angeschraubte Zubehörteile. Das als ein einziges Gussstück zu bauen, ist besser als das Zusammenschweißen eines Dutzends einzelner Teile, da jede Schweißnaht eine Stelle ist, an der irgendwann Öl austreten oder bei Hitzeeinwirkung Risse entstehen können.

Über den eigentlichen Block hinaus übernimmt Casting mehrere unterstützende Aufgaben unter der Haube:

• Abdeckungen, die Straßenschmutz und Feuchtigkeit von empfindlichen Innenteilen fernhalten
• Gehäuse zur Aufnahme von Riemen, Pumpen und anderen Spinnteilen
• Halterungen, die Komponenten gegen ständige Motorvibrationen verankern
• Verbindungsstücke, die einen Motorabschnitt mit einem anderen verbinden

Ein Pickup, der einen Anhänger eine Steigung hinaufschleppt, belastet diese Teile anders als ein Kleinwagen, der durch den Verkehrskollaps in der Stadt schleicht. Dieser Unterschied in der täglichen Bestrafung prägt die Art und Weise, wie jeder Hersteller das Gussteil für seine spezielle Produktpalette entwirft.

Wie wird die Besetzung in der Übertragung angezeigt?

Die Kraftübertragung vom Motor auf die Räder erfolgt über ein Getriebe, das größtenteils um Gussgehäuse herum aufgebaut ist. Jeder, der schon einmal ein Getriebe umbauen ließ, weiß, wie viele Zahnräder, Wellen und Lager in einem Gehäuse zusammengepfercht sitzen, sich alle mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen und dabei richtig ausgerichtet zueinander bleiben.

Dieses Gehäuse erfüllt eine doppelte Aufgabe: Es schützt empfindliche Innenteile vor Straßenschmutz und hält gleichzeitig jede Welle genau dort, wo sie sitzen muss. Ein Gehäuse, das auch nur geringfügig schief ist, kann dazu führen, dass Komponenten nicht richtig ausgerichtet sind, was zu einem Heulen oder Knirschen führt, das das Auto schließlich zurück in die Werkstatt schickt.

Casting übernimmt noch einige andere Übertragungsaufgaben:

Nichts davon funktioniert, wenn das Gehäuse nicht sauber mit allem zusammenpasst, was darum herum verschraubt ist. Genau aus diesem Grund verbringen Beschaffungsteams Echtzeitprüfungen der Passgenauigkeit, bevor sie sich für einen Lieferanten entscheiden.

Wo passt das Gussteil in das Chassis?

Alles, von der Aufhängung bis zur Zahnstange, hängt vom Fahrgestell ab. Was auch immer diese Teile zusammenhält, muss jahrelange Stöße, scharfe Kurven und gelegentliche Kratzer auf der Bordsteinkante überstehen. Eine Auffahrt mit einem steilen Gefälle oder eine Schotterstraße mit Waschbrettspuren stellt eine echte Belastung für die darunter befindliche Halterung oder Halterung dar.

Der Guss übernimmt einen Großteil dieser Strukturarbeit, da er den Ingenieuren die Möglichkeit gibt, eine Form zu konstruieren, die eng an den engen Fahrwerksraum passt und dennoch die tatsächliche Last trägt.

Häufige Stellen am Chassis, an denen Guss auftritt:

• Aufhängungshalterungen und Stützarme
• Gehäuse für Lenkkomponenten
• Halterungen zur Verankerung von Teilen am Rahmen
• Verbindungsstücke, die Strukturabschnitte verbinden

Alle paar Modelljahre ändern sich die Fahrzeugdesigns und damit auch die Fahrgestellanordnungen. Das Gießen gibt Ingenieuren die Möglichkeit, eine neue Halterung um eine neu gestaltete Aufhängungsgeometrie herum zu formen, anstatt ein älteres Teil in ein neueres Layout zu zwingen.

Tritt Casting im Körper selbst auf?

Viele Leute stellen sich einen Guss unter der Motorhaube vor und hören dort auf, aber auch Karosseriestrukturen verwenden Gusskomponenten, insbesondere dort, wo verschiedene Abschnitte des Rahmens sauber zusammengefügt werden müssen. Da Automobilhersteller auf eine einfachere Montage drängen, ersetzen gegossene Steckverbinder zunehmend das, was früher aus mehreren nacheinander gestanzten Teilen bestand.

Körperbezogenes Casting übernimmt Aufgaben wie:

• Verbindungspunkte, an denen Strukturschienen zusammentreffen
• Stützabschnitte tragen die Last durch den Rahmen
• Steckverbinder, die einzelne Karosserieteile zu einer stabilen Schale verbinden

Wie sich das Casting ungefähr auf ein typisches Fahrzeug verteilt:

Nicht jeder Autohersteller setzt bei der Karosserie auf die gleiche Gussmenge. Bei einigen Modellen wird es häufig an strukturellen Stellen verwendet, während andere für dieselben Abschnitte bei gestanzten oder geschweißten Platten bleiben.

Welche Materialien tauchen beim Automobilguss auf?

Nehmen Sie eine Halterung aus Aluminiumguss und eine Halterung aus Gusseisen nebeneinander, und allein der Gewichtsunterschied verrät einen Teil der Geschichte. Bei der Materialwahl kommt es darauf an, was ein Teil nach der Verschraubung aushält, sei es ständige Hitze neben einem Auspuffkrümmer oder Streusalz, das jeden Winter an einer Unterbodenhalterung frisst.

Aluminium ist bei vielen neueren Designs zu einer gängigen Wahl geworden, vor allem, weil die Gewichtseinsparung eines Fahrzeugs den Kraftstoffverbrauch senkt oder bei Elektromodellen dazu beiträgt, die Reichweite pro Ladung zu erhöhen. Eisen behauptet sich immer noch überall dort, wo es auf die dauerhafte Haltbarkeit unter hoher Belastung wichtiger ist als auf ein paar Pfunde.

Niemand löst dieses Problem, indem er sich das Material schnappt, das auf einem Datenblatt am härtesten klingt. Die eigentliche Frage ist, ob dieses Material tatsächlich der Hitze, den Vibrationen und der Witterung standhält, denen das Teil jahrelang nach dem Einbau ausgesetzt sein wird, eine Entscheidung, die direkt damit zusammenhängt, wie sich Gussteile in Automobilsystemen auf normalen Straßen und nicht im Labor behaupten.

Was sollte ein Käufer vor der Beschaffung eigentlich prüfen?

Ein Teil, das auf einem Mustertisch sauber und gut verarbeitet aussieht, kann einen Käufer immer noch im Stich lassen, wenn es während des gesamten Produktionslaufs installiert und allen Witterungsbedingungen ausgesetzt wurde. Einige Bereiche verdienen besondere Aufmerksamkeit, bevor Sie sich für einen Lieferanten entscheiden:

1. Wohin das Teil eigentlich geht

   Ein Teil im Motorbereich wird anders bestraft als etwas, das in einen Türrahmen geschraubt wird. Durch die Festlegung des genauen Standorts wird das Feld schnell eingegrenzt.

2. Was das Material zum Überleben braucht

   Hitze, Streusalz, wiederholte Belastungszyklen – nichts davon behandelt jedes Material über Jahre hinweg gleich.

3. Wie konsistent die Leistung des Lieferanten tatsächlich ist

   Eine gute Probe garantiert nicht, dass der Rest der Charge mit ihr übereinstimmt. Die Überprüfung der tatsächlichen Produktionshistorie eines Lieferanten ist wichtiger als nur ein einzelner Prototyp.

4. Ob es tatsächlich zu allem drumherum passt

   Ein Teil, das beim Zusammenbau geschliffen oder angepasst werden muss, damit es passt, führt zu Verzögerungen, die niemand eingeplant hat.

5. Ob es über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs hält, nicht nur bei der Auslieferung

   Eine Halterung, die heute die Inspektion besteht, aber innerhalb weniger Saisons korrodiert, kostet auf der ganzen Linie mehr, als sie im Voraus eingespart hat.

Käufer, die diese Prüfungen überspringen, müssen ihre Garantieansprüche oft später geltend machen, weil sie die Probleme auf eine Entscheidung zurückführen, die Monate zuvor aufgrund eines Datenblatts getroffen wurde.

Was entscheidet eigentlich über die Leistung eines Darstellers?

Die Materialqualität allein entscheidet nicht über die Haltbarkeit eines Teils. Designentscheidungen, die sorgfältige Kontrolle des Gussprozesses und die Art und Weise, wie das Teil eingebaut wird – all das hat Einfluss darauf, ob es langlebig ist.

Bei der Beurteilung des Designs eines Gussteils sind Folgendes abzuwägen:

• Genau dort, wo es nach der Installation sitzt
• Welcher Art von Stress oder Belastung es regelmäßig ausgesetzt ist
• Wie eng es an umgebenden Teilen anliegt
• Welche Bedingungen umgeben diesen Abschnitt des Fahrzeugs?
• Wie oft wird erwartet, dass es während seiner Lebensdauer Aufmerksamkeit benötigt?

Eine Halterung, die etwas näher an einer Wärmequelle montiert ist als vorgesehen, oder ein Gehäuse mit etwas dünneren Wänden als ursprünglich vorgesehen, kann die Lebensdauer eines Teils um echte Jahre verkürzen, auch wenn es auf dem Papier genauso aussah wie die Spezifikationen.

Keiner dieser Teile arbeitet isoliert. Ein leicht verzogenes Getriebegehäuse beeinträchtigt die Gangausrichtung. Eine gerissene Fahrgestellhalterung führt dazu, dass sich eine Aufhängungskomponente unter Last verschiebt. Eine verschlissene Motorabdeckung lässt so viel Schmutz ein, dass der Riemen schneller als erwartet abgenutzt wird. Jedes dieser Probleme zeigt sich zunächst als etwas Kleines, ein schwer zu lokalisierendes Rasseln, ein langsamer Ölfleck auf dem Garagenboden, eine leichte Vibration bei Autobahngeschwindigkeit, bevor es zu einer größeren Reparaturrechnung wird. Wenn Ingenieure und Käufer genau darauf achten, wie die Verarbeitung, das Material und das Design jedes Teils mit der tatsächlichen Position im Fahrzeug übereinstimmen, haben sie einen echten Vorteil gegenüber dem bloßen Ankreuzen eines Kästchens auf einem Datenblatt.