Was ist ein Kurbelwellenguss und wie wird er hergestellt?

Schnelle Antwort

Ein Kurbelwellenguss ist eine Kurbelwelle, die durch Gießen von geschmolzenem Metall – typischerweise Gusseisen oder Sphäroguss – in eine Sandform hergestellt wird. Diese Fertigungsmethode ermöglicht komplexe Kurbelwellengeometrien für Dieselmotoren zu geringeren Kosten und wird häufig in verwendetAutomobil-, Diesel- und Industriemotoren.

Was ist ein Kurbelwellenguss und was bewirkt er?

Ein Kurbelwellengussteil ist eine wichtige Motorkomponente, die die lineare Bewegung der Kolben in eine Drehbewegung umwandelt. Es überträgt die Verbrennungsenergie von den Kolben auf den Antriebsstrang und ermöglicht so eine effiziente Leistungsabgabe des Motors.

Bei einer gegossenen Kurbelwelle wird geschmolzenes Metall in eine vorgeformte Form gegossen, um die Hauptzapfen, Kurbelzapfen und Gegengewichte der Kurbelwelle in einer integrierten Struktur zu formen. Dadurch eignet sich das Gießen besonders für die Herstellung komplexer Geometrien, die mit anderen Fertigungsmethoden nur schwer oder kostspielig zu erreichen wären.

Kurbelwellengussteile werden häufig in Personenkraftwagen, Dieselmotoren, landwirtschaftlichen Maschinen, Stromerzeugungsanlagen und verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt.

Warum bestehen viele Kurbelwellen aus Gussteilen?

Bei vielen Kurbelwellen handelt es sich zunächst um Gussteile, da Gussteile ein optimales Gleichgewicht zwischen Kosteneffizienz, Designflexibilität und Produktionsskalierbarkeit bieten.

Im Vergleich zum Schmieden oder Knüppelbearbeiten ermöglicht das Gießen den Herstellern Folgendes:

• Produzieren Sie komplexe Formen mit weniger Verarbeitungsschritten

• Reduzieren Sie Werkzeug- und Materialkosten

• Unterstützen Sie mittlere bis große Produktionsmengen effizient

Für leichte bis mittelschwere Motoren bieten gegossene Kurbelwellen ausreichende Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit bei gleichzeitig wettbewerbsfähigen Preisen, was sie zu einer praktischen Wahl für OEM- und Aftermarket-Anwendungen macht.

Gängige Materialien für Kurbelwellengussteile

Materialauswahl spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Leistung, Haltbarkeit und Lebensdauer eines Kurbelwellengussteils. Zu den gängigen Materialien gehören:

• Grauguss– Kostengünstig mit guter Vibrationsdämpfung, häufig in leichten Motoren eingesetzt

• Sphäroguss (SG-Eisen)– Höhere Zugfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit, weit verbreitet in Automobil- und Dieselmotoren

• Legierung aus Gusseisen– Verbesserte mechanische Eigenschaften für höhere Belastung und industrielle Anwendungen

Die Wahl des Materials hängt von der Motorlast, den Betriebsbedingungen und den Lebenszyklusanforderungen ab.
【Interner Link: Leitfaden zur Auswahl des Kurbelwellenmaterials】

Wie wird ein Kurbelwellenguss hergestellt?

Im Allgemeinen umfasst der Kurbelwellengussprozess die Formvorbereitung, das Gießen von geschmolzenem Metall, die kontrollierte Erstarrung, die Reinigung, die Wärmebehandlung, die Bearbeitung und die Endkontrolle.

Wichtige Herstellungsschritte

1. Design und Formvorbereitung
Ingenieure entwerfen die Kurbelwelle mithilfe einer CAD-Software und definieren Parameter wie Hublänge, Zapfenabmessungen und Gegengewichtskonfiguration. Anschließend werden Muster erstellt, um Einweg-Sandformen zu bilden, die hohen Temperaturen standhalten.

2. Anschnittsystemdesign
Ein Anguss- und Steigsystem soll einen reibungslosen Metallfluss gewährleisten, Turbulenzen minimieren und Gussfehler wie Porosität und Schrumpfung reduzieren.

3. Schmelzen und Gießen
Ausgewählte Metalllegierungen werden in kontrollierten Öfen geschmolzen und bei präzisen Temperaturen in die Sandform gegossen, um eine ordnungsgemäße Füllung und metallurgische Qualität sicherzustellen.

4. Abkühlung und Erstarrung
Das geschmolzene Metall kühlt ab und erstarrt in der Form. Die Abkühlgeschwindigkeiten werden sorgfältig kontrolliert, um innere Spannungen und Risse zu vermeiden.

5. Entformen und Reinigen
Nach dem Erstarren wird die Sandform entfernt. Der Rohguss der Kurbelwelle wird gereinigt, um Sand- und Angussreste zu entfernen.

6. Wärmebehandlung und Bearbeitung
Wärmebehandlungsprozesse verbessern die mechanischen Eigenschaften, gefolgt von einer Grob- und Präzisionsbearbeitung, um Maßgenauigkeit und Oberflächengüte zu erreichen.

7. Inspektion und Qualitätskontrolle
Maßkontrollen und zerstörungsfreie Prüfungen stellen sicher, dass die Kurbelwelle den technischen und qualitativen Anforderungen entspricht.

Kurbelwellenguss im Vergleich zu anderen Herstellungsmethoden

Während Kurbelwellenguss weit verbreitet ist, gibt es andereHerstellungsmethoden wie Schmieden und Knüppelbearbeitung sind ebenfalls verfügbar.

Gussteile werden in der Regel aufgrund ihrer Kosteneffizienz und Designflexibilität gewählt, während Schmieden eine höhere Ermüdungsfestigkeit für Hochleistungsanwendungen bietet. Die Billet-Bearbeitung wird hauptsächlich für Hochleistungs- oder Rennmotoren eingesetzt, bei denen Präzision wichtiger ist als Kostenerwägungen.

Kurbelwellengussteile als Ausgangspunkt für die Bearbeitung

In vielen Fällen dient ein Kurbelwellenguss als Ausgangspunkt für die weitere Bearbeitung. Abhängig von den Anwendungsanforderungen kann es geliefert werden als:

• AKurbelwellenrohlingfür die kundenseitige Bearbeitung

• Akomplett bearbeitete Kurbelwellebereit zur Montage

Für OEMs und Händler ist es eine wichtige Kaufentscheidung, zu wissen, ob sie eine Roh- oder Fertigkurbelwelle beziehen sollen.

Abschluss

Ein Kurbelwellenguss ist eine kostengünstige und zuverlässige Grundlage für die Herstellung von Kurbelwellen für Automobil-, Diesel- und Industriemotoren. Durch die Kombination von flexiblem Design, geeigneten Materialoptionen und bewährten Herstellungsverfahren bleibt das Gießen der bevorzugte Ausgangspunkt für viele Kurbelwellenanwendungen.

Für internationale Einkäufer und Ingenieure ist es bei der Bewertung eines qualifizierten OEM-Lieferanten von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, wie Kurbelwellengussteile hergestellt werden – und wie sich Materialauswahl und Bearbeitung auf die Leistung auswirken.