special - ALU

Transcription

special - ALU

OFFICIAL INTERNATIONAL
MEDIA PARTNER
Special 2009:
Bearbeitung von Aluminium
5-Achsen-Fräszentrum für
anspruchsvolle Frästeile
Lightweight design is an
Audi core competence
Improved energy efficiency
when using compressed air
Emco
Giesel Verlag GmbH · Postfach 120158 · D-30907 Isernhagen · www.alu-web.de – PVST H 13410 – Dt. Post AG – Entgelt bezahlt
OFFICIAL INTERNATIONAL
MEDIA PARTNER
Volume 85 · October 2009
International Journal for Industry, Research and Application
10
HE-ECOMELT-PP
State-of-the-art Chip Melting
Leading technology in the aluminum casthouse.
There are many benefits in one-stop shopping –
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planning, specifications, which meet exactly your
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PP = Preheat Pipe for high-speed co-flow drying
Melting system for remelting swarf and chips
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EDITORIAL
Volker Karow
Chefredakteur
Editor in Chief
Die Wirtschaftslage
hellt sich auf
Economic position
looking brighter
ALUMINIUM · 10/2009
Die Fördersumme von fünf Milliarden
Euro ist inzwischen ausgeschöpft und
das Programm der Bundesregierung
zum Abwracken alter Autos hat sich
als effektvolle Maßnahme erwiesen,
die Automobilindustrie vor einer rasanten Abfahrt ins Bodenlose zu bewahren: zumindest kurzfristig (bleibt
abzuwarten, ob die Stützungsmaßnahme nur ein Strohfeuer war) und
ohne Rücksicht auf das Wohlergehen
anderer Branchen (vom Gebrauchtwagenmarkt ganz zu schweigen), denen Kaufkraft entzogen wurde. Auch
die Aluminiumhütten erhalten staatliche Stützungsgelder, wenngleich in
diesem Fall nicht aus kurzfristig konjunkturellen Erwägungen, sondern um
strompreisbedingte Wettbewerbsverzerrungen auf europäischer Ebene
auszugleichen. Mit der Bundestagswahl vor wenigen Tagen dürfte es
aber mit der Spendierfreudigkeit einer wie auch immer gearteten Regierungskoalition vorbei sein.
Der Startschuss für die neue Regierung fällt in eine Zeit, in der sich
das Wirtschaftsgeschehen innerhalb
und außerhalb Europas langsam aufhellt. Die Wachstumsprognosen für
Deutschland, Europa und die Welt
werden vorsichtig nach oben korrigiert, es bleibt jedoch das Damoklesschwert einer drastisch steigenden
Arbeitslosigkeit. Auch der Auftragseingang im Maschinen- und Anlagenbau ist weiterhin wenig ermutigend:
Die Produktionskapazitäten waren im
Juli nur noch zu 69 Prozent ausgelastet. Für das Gesamtjahr 2009 rechnet
die Branche mit einem Produktionsminus von 20 Prozent. Doch darf nicht
vergessen werden, dass der Maschinenbau fünf fette Jahre hinter sich hat.
Positiv ist: Die deutschen Maschinenlieferungen nach China sind selbst im
ersten Halbjahr 2009 auf Wachstumskurs geblieben. China ist inzwischen
der größte Auslandskunde der Branche, noch vor den USA.
Das Wiedereinschwenken auf den
langfristigen Wachstumspfad hängt
jedoch wesentlich davon ab, dass die
Kunden ihre Investitionen langfristig
über die Banken finanzieren können.
In vielen Abnehmerländern hapert es
an der Projektfinanzierung durch den
Bankensektor. Hier gibt es noch einigen Handlungsbedarf.
The support fund of five million euros has now been used up and the
German Federal Government’s programme for scrapping old cars has
turned out to be an effective means
for saving the automobile industry
from a headlong slide into the abyss.
At least in the short term (it remains to
be seen whether the backing measure
was only a flash in the pan), and disregarding the wellbeing of other sectors
(to say nothing at all about the usedcar market and garage workshop business), which have been deprived of
purchasing power. Aluminium smelters too have been the beneficiaries
of support measures by the German
state, even though this was done not
for short-term, trade-related reasons,
but rather, to compensate for competition distortions at the European
level caused by energy prices. When
the German parliamentary elections
on 27 September are over, however,
the enthusiasm of a government coalition, even if still well-disposed, for
spending may not persist.
The new government will be taking up the reins at a time when the
economic situation in Europe and
worldwide is slowly looking brighter.
Growth forecasts are cautiously being
corrected upwards, although there
still remains the Damoclean sword of
a possible drastic rise in unemployment, which has not yet been averted.
Order intakes in the sector of plant
and mechanical engineering are still
not very encouraging. In July production capacities were only occupied to
the extent of 69 percent. For the year
2009 as a whole the sector estimates
a production downturn of 20 percent.
The good news is that the upward
trend of German machine deliveries
to China persisted even during the
first half of this year. China is now the
largest foreign customer of the sector,
even ahead of the USA.
However, the return to long-term
growth depends essentially on the
ability of customers to finance their
investments in the long term with
the help of the banks. In many customer countries there is a shortage of
project finance from banks. This is
an area in which there is a need for
governments too to assist negotiations.
3
I N H A LT
EDITORIAL
Die Wirtschaftslage hellt sich auf ..............................................3
A KT U E L L E S
Personen, Unternehmen, Märkte, Produkte................................ 6
WIRTSCHAFT
Englischsprachige Artikel: s. nebenstehendes Verzeichnis
Aluminiumpreise .............................................................. 10
Produktionsdaten der deutschen Aluminiumindustrie .................. 12
SPECIAL: ALUMINIUMBEARBEITUNG
Kombinierte Bohr-/Fräs-Sonderanlage:
Maka integriert erstmals CNC-Anlage in Taktstraße ..................... 18
Bearbeitungszellen von Remmert:
Blechhandling für Profis ..................................................... 20
Die Lösung für die anspruchsvolle Fertigung
von Frästeilen – die Linearmill 600 HD ................................... 22
Ergänzung einer erfolgreichen Serie – die
neue Bandsäge HB M540A von Behringer ............................... 23
18
Industrielle Fertigung von AluminiumAbsorbern mit Laserschweißtechnik ............................................. 25
ACTech investiert in die mechanische
Bearbeitung von Gussteilprototypen ...................................... 26
CNC-Bearbeitungssysteme für großvolumigen Formenbau ............. 27
Spezialmaschinen für die Aluminiumindustrie ........................... 28
Laserunterstütztes Gesenkbiegen mit integrierten Diodenlasern:
Spröde Materialien sicher umformen ...................................... 30
T E CH N O LO G I E
Leichtbau ist Kernkompetenz von Audi ................................... 36
Pierburg und Kolbenschmidt 100 Jahre alt ............................... 43
Steigerung der Energieeffizienz von AluminiumSchmelz- und Walzwerken beim Einsatz von Druckluft ................ 45
I N T E R N AT I O N A L E B R A N C H E N N E W S ................... 52
RESEARCH
D O K U M E N TAT I O N
Patente ......................................................................... 60
26
Literaturservice. ............................................................... 62
Impressum ..................................................................... 81
Vorschau........................................................................ 82
Der ALUMINIUM-Branchentreff
des Giesel Verlags: www.alu-web.de
4
B E Z U G S Q U E L L E N V E R Z E I C H N I S ............................ 64
CONTENTS
EDITORIAL
Economic position looking brighter . . . . . . . . . . ............................... 3
NEWS IN BRIEF
People, companies, markets, products . . . . . . . ............................... 6
ECONOMICS
The world aluminium market:
Prices rising, production being extended . . . . ............................. 14
32
Alcoa re-establishing functional ecosystem in Australia ................ 16
Amcor acquires Alcan Packaging businesses ............................. 19
SPECIAL: MACHINING OF ALUMINIUM
Combined special drilling and milling unit: Maka integrates
a CNC unit in a fixed-cycle production line for the first time .......... 18
The solution for the exacting production
of milled parts – Linearmill 600 HD . . . . . . . . . . ............................. 22
Extension of a successful series – the
new HB M540A band saw from Behringer. . ........................... ..23
ACTech invests in the
mechanical machining of prototype castings............................. 26
36
Laser-assisted die bending with integrated diode lasers:
Safe deformation of brittle materials. . . . . . . . . ........................... ..30
T E CH N O LO GY
CVD coated aluminium extrusion dies. . . . . . . . ........................... ..32
Lightweight design is an Audi core competence ........................ 36
Improved energy efficiency in aluminium
melting and rolling plants when using compressed air ................ 45
C O M PA N Y N E W S W O R L D W I D E
Aluminium smelting industry . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................. 52
Bauxite and alumina activities . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................. 54
Recycling and secondary smelting . . . . . . . . . . . . ............................. 55
On the move. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................. 55
Aluminium semis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................. 56
Suppliers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................. 57
Inserenten
dieser Ausgabe
List of advertisers
RESEARCH
Casting of aluminium alloys after MCAST (Melt
Conditioning Using Advanced Shear Technology) processing ......... 58
D O C U M E N TAT I O N
Imprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................. 81
Preview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................. 82
S O U R C E O F S U P P LY L I S T I N G . . ............................. 64
Coiltec Maschinenvertriebs GmbH
Drache Umwelttechnik GmbH
Edimet S.p.A., Italy
Haarmann Holding GmbH
Hertwich Engineering GmbH, Österreich
IBW Industrieberatung für
Wärmebehandlungstechnik
Inotherm Industrieofen- und
Wärmetechnik GmbH
Reed Exhibitions Deutschland GmbH
Outotec GmbH
28
21
17
29
2
SMS Meer GmbH
Zhengzhou Zhongshi Cell
Technology Co., Ltd, China
35
23
27
13
84
11
5
AKTUELLES
Verpackungshersteller fordern Sinneswandel
in der deutschen Verpackungspolitik ein
ckungen heutzutage zur wirtDie im GADV Gemeinschaftsausschaftlichen, ökologischen und
schuss Deutscher Verpackungssozialen Nachhaltigkeit von Wirthersteller zusammengeschlosseschaft und Gesellschaft leisten.
nen Verbände der Verpackungsindustrie – WPV WirtschaftsAllein die Primärfunktion jeder
verbände
Papierverarbeitung,
Verpackung, nämlich der Schutz
der verpackten Waren, sichert die
IK Industrievereinigung KunstVersorgung der Menschen mit
stoffverpackungen, VMV Verden notwendigen Gütern des tägband Metallverpackungen, GDA
Gesamtverband der Aluminiumlichen Bedarfs, insbesondere mit
industrie und BVGlas BundesLebensmitteln, und verhindert
deren Verderb. Der GADV fordert
verband Glasindustrie – erwar- Die deutschen Verpackungshersteller kritisieren die
ten für die kommende Legislatur- Regulierungswut in der Verpackungspolitik Foto: Hydro deshalb einen Sinneswandel und
ein Ende der Regulierungswut in
periode eine erneute Diskussion
Dabei wird von der Politik häufig
der deutschen Verpackungspolium die Verpackungsgesetzgebung
übersehen, welchen Beitrag Verpatik.
in Deutschland, insbesondere um die
Verpackungsverordnung.
Die Verpackungsverordnung ist
zwar erst Anfang dieses Jahres in der
mittlerweile fünften Fassung in Kraft
2
getreten, die Verpackungshersteller
sehen darin jedoch keine dauerhafte
Die Trimet Aluminium AG, Essen,
Ende des laufenden Berichtsjahres
und nachhaltige Lösung der Vollerfasst und überwacht den bei den
prognostiziert werden können. Eine
zugsprobleme der Verordnung. Die
Umwandlungs- und GewinnungsproSchnittstelle ermöglicht den Netzfünfte Novelle sei ein kaum noch
zessen entstehenden CO2-Ausstoß
werkbetrieb von emissioncontrol. In
verständliches Regelwerk, das alle
Summe ist es möglich, die ermittelten
künftig mit emissioncontrol, einer
beteiligten Wirtschaftskreise, aber
CO2-Emissionen auf eine einzelne
Software der Nürnberger Ceramix
auch die politischen Vollzugsorgane
AG. Mit der Software ist es möglich,
Produkteinheit herunterzubrechen
bei der praktischen Umsetzung vor
Vorketten in die CO2-Bilanz mit einund somit einen umfassenden „Cargroße Probleme stelle, argumentiert
bon Footprint“ des Produktes Alumizubeziehen und unterschiedlichste
der GADV.
nium zu erstellen. Trimet bereitet sich
Kennzahlen und Grafiken über die
Die Verpackungsverbände stellen
mit diesem Schritt darauf vor, künfumfangreichen Berichts- und Ausgrundsätzlich in Frage, ob die deuttig am gesetzlichen Emissionshandel
wertungsoptionen automatisch aussche Verpackungsverordnung in der
teilnehmen zu müssen: die EU erwägt,
geben zu lassen. Ferner ist ein Progvorliegenden Form überhaupt noch
die Primär- und Sekundäraluminiumnosetool implementiert, mit dem
novellierungsfähig ist, und fordern
produktion ab 2013 in den EU-weiten
CO2-Emissionen auf Grundlage varidie politisch Verantwortlichen auf,
abler Produktionsleistungen bis zum
Emissionshandel mit einzubeziehen.
eine grundlegende Neuorientierung
der Regelwerke für die Kreislaufwirtschaft von Verpackungen vorzunehStrangpressproduktion eingebrochen
men.
die Zeichen wieder auf Wachstum. Der
Die Kritik der VerpackungsherstelDer drastische Wirtschaftseinbruch in den
wichtige US-Einkaufsmanagerindex ISM
vergangenen eineinhalb Jahren spiegelt
ler richtet sich dabei nicht gegen polistieg im August gegenüber dem Vorsich auch in der Strangpressproduktion
tische Zielvorgaben für das Recycling
monat von 48,9 auf 52,9 Punkte und
wider. 2008 ging sie in Europa um 8,6
gebrauchter Verpackungen generell,
signalisierte damit, erstmals seit Anfang
Prozent auf 3,2 Mio. Tonnen zurück.
sondern gegen die nach nunmehr fünf
2008, wieder ein Geschäftswachstum im
Diese Entwicklung setzte sich im ersten
Novellen bürokratisch überfrachtete
verarbeitenden Gewerbe. Es scheint, dass
Halbjahr dieses Jahres verstärkt fort:
Verpackungsverordnung sowie gegen
die Weltwirtschaft schneller aus der tiefen
Nach Angaben des europäischen Alumidie Unverhältnismäßigkeit zwischen
Rezession herauskommt als erwartet.
niumverbandes EAA waren die Aufträge
den geringen Umweltauswirkungen
Mehr und mehr Wirtschaftsanalysten
europaweit um gut 30 Prozent rückläufig.
von Verpackungen entlang der Wasehen Europa, Asien und inzwischen
Mittlerweile hellt sich das Wirtschaftsrendistributionskette einerseits und
auch Amerika in eine synchrone Aufwärtsgeschehen innerhalb und außerhalb
dem völlig überzogenen Reguliebewegung eingeschwenkt.
Europas auf. Auch in den USA stehen
rungsniveau dieses Wirtschaftssektors andererseits.
Trimet erfasst künftig CO -Emissionen
6
NEWS IN BRIEF
Alcan’s automotive business grows significantly
Alcan Engineered and Automotive
Solutions (EAS), part of Alcan Engineered Products, has been awarded
more development projects in
2009 than it has in any other
given year over the last decade. The company reports
that it has been awarded several multi-year contracts over
the past twelve months for its
lightweight aluminium solutions, worth a total of USD750
million.
The business unit is becoming a key player in the
growing market for ‘green’ car Fully
components. “These contracts line
with several leading original
equipment manufacturers, in both
premium and mass production markets, represent significant market
share gains for our business”, said
Christel Bories, President and CEO of
upcoming demand for greener vehicles. In light of environmental regulations, tax incentives, and volatile fuel
prices, global car manufacturers recognise that developing
low CO2 emission vehicles is
a key success factor for the
future.
EAS offers its customers design, engineering, testing and
production of structural, safety
and suspension components at
its locations in Europe, North
America, and Asia. Its products
can be successfully incorporated into any vehicle assemautomated aluminium crash management production
Photo: Alcan Engineered Products
bly and provide substantial
benefits in weight reduction,
in the Asian and North-American
safety and structural stiffness. This
regions. The unprecedented downenhances total pedestrian and vehiturn, lower production volumes and
cle safety in addition to contributing
major restructuring in the automotive
to lower emissions and improved fuel
industry have not detracted from the
economy.
Alcan Engineered Products. Wolfgang
J. Schmitz, President of EAS, expects
the strong position to grow further
Five ways to stay ahead of the packaging game
Innovation is the lifeblood of industry and it is those companies that
stay ahead of the game that will be
rewarded. There are few industries
more challenging than packaging,
which is why the European Aluminium Foil Association (EAFA) has introduced five categories to the Alufoil
Trophy 2010.
To recognise the essential role alufoil materials,
either alone or in combination with other materials,
play across the complete
supply chain and to ensure
that this fully understood,
the Alufoil Trophy 2010
will cover five of the most
crucial challenges for alufoil
packaging applications:
• Marketing & design: Delivering real improvements
to graphic and structural
packaging design, ergonomics and ideas which
lead to greater shelf appeal at point-of-sale.
• Consumer convenience: Answering calls for improved technical per-
formance that provides real benefits
to the consumer.
• Resource efficiency: Packaging
developments should provide optimisation of material usage and new
developments should demonstrate
environmental and commercial advantages.
• Product preservation: Consumers
are increasingly demanding food that
is safe, tasty and keeps its nutritional
values. This is where packaging can
really come into its own by delivering products hygienically and with
perfect preservation.
• Technical Innovation: It is only
through technically excellent innovation in material performance, manufacturing and pack conversion that
the needs of consumers, brand owners and retailers will be served.
The closing date for entries is 31st
October 2009. EAFA invites, among
others, entries from packaging designers, brand owners, foil rollers, foil
converters, foil container manufacturers, household foil manufacturers and
retailers. More information on terms
and conditions at www.alufoil.org.
Economic conditions
hit alufoil production
Given current economic conditions and
in line with expectations European
Aluminium Foil Association (EAFA)
figures for the first half of 2009 show a
13% fall in members’ alufoil production
to 371,400 tonnes, compared with the
first six months in 2008. Thicker alufoil
gauges, used mainly for the manufacmanufacture of semi-rigid foil trays and technitechnical applications like heat exchangers for
the automotive and building sectors
were the worst affected falling by
26%, while thinner gauges used mainly
in flexible packaging and household
foil came off better declining by 7%.
“We have to accept that the indusindustry and its customers have to continue
to adapt to the current economic
circumstances. However, it is not all
bad news for the alufoil sector as the
one-off effect of stock reduction along
the supply chain seems to be over”,
said Stefan Glimm, EAFA’s Executive
Director. “Data for the last two months
show a bottoming out in particular for
thicker gauges and exports.”
7
AKTUELLES
Faszination und Hightech
Automobile Faszination und Hightech auf höchstem Niveau: der neue
Mercedes-Benz SLS AMG, der am 15. September 2009 auf der Internationalen Automobilausstellung (IAA) in Frankfurt am Main seine Weltpremiere feierte. Der Supersportwagen begeistert mit puristischem Design,
konsequentem Leichtbau und überlegener Fahrdynamik. Dafür stehen
unter anderem die Aluminium-Spaceframe-Karosserie mit Flügeltüren
sowie das Sportfahrwerk mit Aluminium-Doppelquerlenkerachsen.
Neue Wege geht der SLS auch beim Karosseriekonzept: Erstmals präsentieren Mercedes-Benz und AMG ein Automobil, bei dem Chassis und
Karosserie aus Aluminium gefertigt sind. Das sorgt gegenüber der traditionellen Stahlbauweise für eine signifikante Gewichtsersparnis, wie der
Blick auf das Leergewicht von 1.620 Kilogramm verdeutlicht.
Der Aluminium-Spaceframe vereint intelligenten Leichtbau mit
höchster Festigkeit – und unterstützt damit die hohe Fahrdynamik des
SLS. Leichte Aluminiumprofile verbinden die Kraftknoten zu einer stabilen Struktur. Die großen, tief liegenden Querschnitte dieser Profile gewährleisten hohe Widerstandsmomente und sichern so die gewünschte
direkte Übertragung von Antriebs-, Brems- und Fahrwerkkräften. Unerwünschte Elastizitäten werden durch die Struktur verringert; das Fahrzeug reagiert steif, fast verwindungsfrei und direkt.
Der gewichtsoptimierte Aluminium-Spaceframe besteht zu 45 Prozent aus Aluminiumprofilen, zu 31 Prozent aus Aluminiumblech, zu 20
Prozent aus Aluminiumguss und zu vier Prozent aus Stahl. Das Rohbaugewicht beträgt 241 Kilogramm.
Mercedes-Benz
Der neue Flügeltürer von Mercedes-Benz
Der neue Mercedes-Benz SLS AMG
Schlüsselfertige Auslieferung per Luftfracht
therm GmbH aus Siegelsbach im Werk
vollständig aufgebaut und „schlüsselfertig“ an den Kunden geliefert werden. Normalerweise bewegen sich
die Anlagen dabei über Panzerrollen,
bei Grundscheid allerdings waren
alle Durchfahrtswege zu stark verbaut. An seinem neuen Einsatzort
wurde der Schmelzofen elektrisch
und mechanisch montiert und war
nach der Sinterung vier Wochen
später betriebsbereit.
Aluguss Grundscheid produziert Aluminiumgussteile in Sand
und Kokille für die unterschiedlichsten Industriezweige. Dazu
zählen Unternehmen der Energieverteilung, des Maschinen- und
Apparatebaus, der Steuerungssowie Flug- und Wehrtechnik.
Der Leistungsumfang von Aluguss
Grundscheid reicht vom Einzelgussteil bis zum einbaufähigen Serienteil, vom zehn Gramm leichten
bis zum 100 Kilogramm schweren
In luftigen Höhen – der neue Schmelzofen von
ZPF therm für Aluguss Grundscheid
Gussteil.
ZPF therm
Bei der Aluguss Grundscheid GmbH
& Co. KG in Velbert wurde am 20.
Juni ein 18 Tonnen schwerer Ofen
per Kran eingeflogen. Nötig geworden
war die ungewöhnliche Aktion, weil
die kompakten Schmelzöfen der ZPF
8
BMU fördert
Stahlprojekt
Das BMU fördert ein Verfahren zur
Produktion eines Gewicht reduzierenden Hightech-Stahls mit 19 Mio.
Euro. Die Mittel werden für die Errichtung einer Produktionsanlage für
Stahlbänder in der Salzgitter Flachstahl GmbH zur Verfügung gestellt.
Mit der neuen Anlage könne nicht nur
beim Herstellungsprozess CO2 eingespart werden, die neue Technologie
stärke auch die Wettbewerbsfähigkeit
der heimischen Stahl- wie Automobilindustrie, sagte BMU-Minister Sigmar
Gabriel.
Das Projekt wird an zwei Firmenstandorten durchgeführt: Eine neuartige Bandgießanlage zur Herstellung
von Vorbändern wird in Peine errichtet. Dort sollen neue, hochfeste
Stahlwerkstoffe mit hohem Mangan-,
Silizium- und Aluminiumgehalten
hergestellt werden. In Salzgitter wird
eine vorhandene Walzanlage zur
Weiterverarbeitung der Vorbänder
umgebaut.
NEWS IN BRIEF
Fascination and high tech
The new ‘Gullwing’ from Mercedes-Benz
The new Mercedes-Benz SLS AMG
U.S. economy
recovering
Greater shipments of industrial metals into the United States reflect improved economic conditions, and
import levels should rise further as
the world’s largest economy emerges
from recession. The U.S. International Trade Commission released
data whereby July imports of copper
surged 52 percent from June to 54,249
tonnes, aluminium rose 48 percent to
189,671 tonnes, and nickel rose 60
percent to 3,753 tonnes.
Data from the Institute for Supply Management (ISM) indicate too
that the U.S. manufacturing sector
is recovering. ISM reported in early
September: “The year-and-a-half decline in manufacturing output has
come to an end, as 11 of 18 manufacturing industries are reporting
growth when comparing August to
July. While this is certainly a positive occurrence, we have to keep
in mind that it is the beginning of a
new cycle and that all industries are
The new Mercedes-Benz SLS AMG celebrated its world premiere on 15
September 2009 at the International Motor Show (IAA) in Frankfurt/
Main. The super sports car embodies a blend of consummate automotive fascination and high tech. Technical highlights, among others: the
aluminium spaceframe body with gullwing doors and the sports suspension with aluminium double wishbones.
The SLS is breaking the mould when it comes to the body concept:
for the first time, Mercedes-Benz and AMG are presenting a car with
an aluminium chassis and body. Compared with the traditional steel
design, this results in a significant weight saving, clearly illustrated in
the kerb weight of 1,620 kg.
The aluminium spaceframe combines intelligent lightweight design
with outstanding strength – thus delivering superlative driving dynamics. Lightweight aluminium sections connect the force nodes to a sturdy
structure. The large, low-set cross-sections of these aluminium sections
ensure high resistance torque, thus providing the required direct transfer of drive, braking and suspension forces. The structure prevents unwanted flexibility; the vehicle responds rigidly, almost without twisting
and directly.
45 percent of the weight-optimised spaceframe is made out of aluminium sections, 31 percent out of aluminium sheet, 20 percent out
of aluminium cast and four percent out of steel. The bodyshell weighs
241 kg – an absolute benchmark in the super sports car segment when
compared with the peak output of 420 kW / 571 hp.
not yet participating in the growth.
The August index of 52.9 percent is
the highest since June 2007. The 4 percentage point increase was driven by
significant strength in the New Orders
Index, which is up 9.6 points to 64.9
percent, the highest since December
2004. The growth appears sustainable in the short term, as inventories
have been reduced for 40 consecutive
months and supply chains will have to
re-stock to meet this new demand.”
Novelis supplier
for new Jaguar XJ
Novelis has been selected as the sole
supplier of aluminium sheet for the
new Jaguar XJ sedan. Like its predecessor, this redesigned version of
Jaguar’s flagship vehicle features a
lightweight structure and body panels
made primarily of aluminium sheet.
According to Jaguar the aluminium
body helps making the XJ at least 150
kg lighter than its main rivals, improving performance and economy, while
delivering increased strength and
safety. The lower weight also contributes to minimise its carbon footprint
by reducing fuel consumption and
greenhouse gas emissions.
Jaguar’s commitment to lightweight engineering can also be seen
in its intended use of Novelis Fusion,
an innovative multi-layered aluminium sheet product. Jaguar plans to use
the material for its distinctive fenders
as part of a running change program
that will enable a reduction in panel
thickness and weight. “Novelis is delighted to be, once again, Jaguar’s chosen supplier of aluminium sheet”, said
Tadeu Nardocci, President of Novelis
Europe. “This continues the close
cooperation between the companies,
which started with the development
of the previous XJ saloon, and, since
then, has extended to the XK roadster
and the XF sedan.”
Novelis takes back aluminium
scrap from Jaguar’s stamping plants
and recycles it into new automotive
sheet in a closed-loop system through
its European network of plants.
9
WIRTSCHAFT
10
CELL TECHNOLOGY
WIRTSCHAFT
Produktionsdaten der deutschen Aluminiumindustrie
Primäraluminium
Sekundäraluminium
Walzprodukte > 0,2 mm
Press- & Ziehprodukte**
Produktion
(in 1.000 t)
+/in % *
Produktion
(in 1.000 t)
+/in % *
Produktion
(in 1.000 t)
+/in % *
Produktion
(in 1.000 t)
+/in % *
Jul
52,1
7,0
62,5
-14,4
166,7
-0,2
53,5
0,4
Aug
51,8
5,8
49,4
-24,6
147,2
-10,6
49,5
-3,9
Sep
49,9
6,2
61,9
-13,7
157,7
0,6
51,6
2,8
Okt
51,2
2,0
57,9
-23,9
152,7
-10,6
50,4
-9,0
Nov
47,2
-5,0
48,1
-35,8
123,4
-20,8
40,4
-24,8
Dez
44,8
-14,1
28,8
-49,7
90,7
-23,8
23,2
-25,0
Jan
40,6
-23,1
40,3
-43,3
108,6
-29,6
34,4
-33,2
Feb
33,9
-31,3
36,7
-47,0
117,1
-26,5
31,8
-40,1
Mrz
27,5
-47,7
45,6
-29,0
133,2
-19,9
33,0
-31,9
Apr
17,5
-65,5
40,3
-45,6
121,3
-30,8
33,1
-40,1
Mai
17,5
-66,8
45,9
-29,7
120,0
-24,6
33,6
-29,1
Jun
18,2
-64,2
48,8
-28,7
135,8
-17,3
37,5
-30,1
Jul
19,9
-61,7
51,9
-17,0
149,1
-10,6
40,6
-24,1
* gegenüber dem Vorjahresmonat, ** Stangen, Proﬁle, Rohre; Mitteilung des Gesamtverbandes der Aluminiumindustrie (GDA), Düsseldorf
Primäraluminium
Walzprodukte > 0,2 mm
12
Sekundäraluminium
Press- und Ziehprodukte
$+%**'& )**
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*+))(,&#+ 0)$,%"&",%
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&/ &.&,& &/ +.')#"&
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)+&)
Norsk Hydro
ECONOMICS
Currently still under construction, but in 2010 both the Qatalum smelter, jointly owned by Norsk Hydro and Qatar Petroleum, …
The world aluminium market
Prices rising, production being extended
From the start of the second half
of this year a clear price recovery
in the aluminium market began,
during which, at the peak, quotations for the light metal rose by
around 30 percent or almost 500
US-dollars. In mid-August the spot
cash value rose above the 2000dollar level for the first time since
autumn 2008.
To identify some of the price-boosting factors: aluminium is involved in
numerous speculative trade strategies that rely upon continuing trade
recovery. Correspondingly the overall economic data for the past few
months, which are more and more
suggestive of an end to the recession, have resulted in a perceptible
increase of investment activity. On
the other hand various national support actions for the automobile sector, both in Europe and the USA, have
stimulated demand for aluminium.
Moreover, despite enormous supply
surpluses and stocks at record levels
the availability of the light metal in the
14
physical markets is at present limited.
In the course of the general consolidation of metal prices aluminium
quotations on the LME have recently
become rather weaker again (1,800
USD/t). Against the background of the
fundamental boundary conditions,
analysts regard this step backwards
as entirely appropriate. In the LMEregistered storage warehouses alone
there are at present around 4.6 million
tonnes of aluminium, enough for almost 50 days’ supply when measured
against the world’s consumption rate.
As a consequence of the financial
and economic crisis, however, most
of these aluminium stocks are tied
up in short- to medium-term finance
transactions (for example, as security
demanded by banks and trading concerns) and thus cannot be called upon
by consumers on an ad hoc basis. Accordingly, despite the surplus quantities temporary bottlenecks could
certainly occur in spot markets. This
also explains why the contango, the
fee paid in respect of three-month
goods, shrank from almost 3 percent
in May to 1.6 percent recently despite
the massive build-up of stocks.
However, analysts point out that
aluminium stocks will only remain
relatively inaccessible to the market
for a short time. A sustained price recovery or an improvement of capital
market conditions (refinancing) could
therefore quickly result in a flood of
available surplus material.
Whereas in the first six months of
2009 worldwide aluminium demand
was dominated almost completely
by China (+7.5% year-on-year, to 6.6
million t), in other regions too there
have been more signs of reviving demand. The Aluminium Association in
America, for example, announced that
demand for aluminium semis was up
in June by 2.1 percent compared with
May. In Japan, in July there was even
a recorded growth in the demand for
aluminium products by five percent.
This is consistent with the increase of
premiums on the physical markets.
In the view of many analysts the
price recovery is still too early for the
global aluminium market, and may
Emal
ECONOMICS
… and Emal’s Taweelah smelter are to begin production.
Taken together, in their first completion stage the two
will provide a production capacity of almost 1.4 million
tonnes.
send a ‘false’ signal to smelting producers. According to data from the
consultancy company Brook Hunt,
over 90 percent of the aluminium
industry is now producing profitably
again so there is hardly any incentive
to reduce the very large excess capacities any further. On the contrary, the
price rise is already leading to perceptible supply increases again.
Production now
clearly increasing
According to data from the International Aluminium Institute (IAI),
worldwide production of primary aluminium in July was over three million
tonnes. This represents an increase of
almost 12 percent compared with the
low-point in February. Most of the
production increases are taking place
in China (+ 25%). Growth in the rest
of the world has meanwhile remained
at a more modest level (+ 6%).
The position in the aluminium
market remains difficult at the moment, although there has been some
movement on the demand side,
which will increase as trade recovery
progresses. At the same time, however, the huge supply surplus hangs
over the global aluminium market
like a sword of Damocles.
Many analysts consider
the decisive question to
be how far aluminium
producers will practise
supply discipline in the
future and reduce excess
capacities. But it is only
to be expected that the
revival of demand will be
overcompensated by the
activation of temporarily
suspended capacities.
It is not only from China that signs of increased
capacity activation are
coming. In the Middle
Kingdom, temporarily
idle capacities amounting to some two million
tonnes are being started
up again. But in other
parts of the world as
well, including Europe,
mothballed electrolysis
cells are being brought back to life.
Moreover, in the first half of
2010 some new mega-capacities will
start operating. For example Emirates Aluminium (Emal) will produce
the first metal at its new Taweelah
smelter, which will reach full capacity (700,000 tonnes per year when
fully operational) by the end of 2010.
The Qatalum smelter, of which Norsk
Hydro owns a half-share, will start up
its first completion stage towards the
end of 2010 with an annual capacity
of 585,000 tonnes. At the end of this
year the electrolysis cells will begin
operating and the project is scheduled
for completion in August 2010.
From the fundamental standpoint
analysts currently consider that an
aluminium price fluctuation between
1600 and 1800 USD/t is ‘fair’. On the
other hand, looking 12 months ahead,
the price level seems likely to be substantially above the 2000 US-dollar
level.
N
China holds up to 600,000 t of aluminium
China’s privately held aluminium stocks
total 500,000 to 600,000 tonnes, lower
than previous analyst estimates, but still
a substantial overhang. The estimate,
given by Chalco President Luo JianJianchuan at a news conference, equates to
around half the 1.1m tonnes that China
imported in the first seven months of
this year. Aluminium output in China has
been surging in response to prices that
have risen by more than a quarter since
the start of the year, when China’s State
Reserves Bureau (SRB) stepped in to
buy metal directly from smelters. Chalco
Chairman Xiong Weiping said China’s
aluminium market was oversupplied and
that the situation would likely last for
three years.
Chalco expects China to produce
13.2m tonnes of primary aluminium
in 2009, above consumption of 12.9m
tonnes, implying a further surplus of
around 350,000 tonnes. That level of anannual output would mean an average of
1.3m tpm for the last five months of the
year, ahead of the around 1m tonnes
for the past three months.
The SRB had bought a total of
570,000 tonnes in the first half of the
year, of which 370,500 tonnes (65%)
came from Chalco itself. China had
restarted 1.3m tonnes of idle primary
aluminium capacity between the second
quarter and mid-August due to firm
prices. The current prices of 15,000
yuan per tonne to aluminium are above
producers’ break-even levels. With this
price, all idle capacity in China is being
restarted.
Chalco itself had restarted 310,000
tonnes of aluminium capacity. It will rerestart the rest of idle primary aluminium
capacity soon, excluding a 55,000 tpy
outdated facility in Henan province.
That suggested Chalco was restarting
595,000 tonnes of the capacity given
the shut capacity was 960,000 tonnes
in late March. By one to two months,
the company will be operating more
than 90 percent of its aluminium capaccapacity. According to Chalco power cost will
fall once smelters are allowed to buy
electricity directly from power plants.
Electricity took up 43 percent of Chalco’s
cost of aluminium production in the first
half of the year.
paw
15
ECONOMICS
Alcoa re-establishing functional ecosystem in Australia
Mine site rehabilitation is a complex
and scientific process and some plant
species need a helping hand. “There
are several ways plants can be returned to rehabilitation, but some
plant species do not produce viable
seed, or if they do it is difficult to collect, and some don’t readily germinate
– these are what we call ‘recalcitrant’
species and they need to be grown
in a nursery in a process called ‘tissue culture”, Bill Knight, Manager of
Mines, said.
Alcoa’s Marrinup Nursery, south
of Perth, includes a tissue culture
laboratory which has been successfully restoring a high diversity of
plant species for mine site rehabilitation – no other mining company in the
world has comparable facilities, Alcoa
claims. The company’s rehabilitation
objective is to re-establish a functional ecosystem that will fulfil the
pre-mining forest land uses including
conservation, timber production, water catchment and recreation.
Since 1994, the one million tissue cultured plants have gone into
more than 6,537 hectares of mine
rehabilitation at Alcoa’s Huntly Mine
near Dwellingup and its Willowdale
Mine.
Juruti bauxite mine in
Brazil a benchmark in
sustainable development
In September 2009, Alcoa commissioned its new bauxite operations in
Juruti, Brazil, which are part of the
Alcoa World Alumina and Chemicals
(AWAC) joint venture with Alumina
Ltd in which Alcoa holds a 60 percent
share.
The Juruti Project will mine – and
re-vegetate – a total of 6,000 hectares
over a period of 40 to 60 years. That
16
Business Wire
Alcoa’s Australia operations have
been recognised by national and
international organisations as a
world leader in mine site rehabilitation for its long-term management of the ecosystem. By now,
the company has grown one million plants at its laboratory near
Perth, Australia.
Janette Dicker and Susan Craig remove pots of growth media from the autoclave (scientific pressure cooker) at Alcoa’s Marrinup Nursery in Australia. The media is poured into
jars to grow and multiply the tissue culture plantlets.
is equivalent to one day’s worth of the
current deforestation in the Amazon,
according to the latest data published
by Brazil’s Ministry of the Environment. Recognizing that no permanent
deforestation is acceptable, Alcoa has
already been working with NGO’s
and re-forestation experts for years
to ensure that the mined-out areas
will be totally re-vegetated with native species. For every Brazil nut tree
removed during the mining process,
Alcoa will replant ten trees. And for
every other species of tree impacted
during the process, Alcoa will replant
two trees for each tree removed. In
total, Alcoa estimates it will plant 15
million trees over the next 50 years in
the Juruti region.
The Juruti mine consists of a port
facility, a mine and a 50 kilometer rail
system to the port. Initial output at the
mine will ramp up to 2.6 million tpy.
The bauxite will be shipped to the
Alumar alumina refinery in Sao Luis,
Brazil which is undergoing a 2.1m tpy
expansion program that will bring total production there to 3.5m tpy.
Following the expansion, Alcoa
Aluminio and AWAC combined hold
a 54 percent share of the refinery.
The remaining share is held by BHP
Billiton (36%) and Rio Tinto Alcan
(10%). The Alcoa share of the combined investment for the two Brazil
initiatives is about USD2.2 billion
and will place Alcoa’s overall manufacturing system in the top quartile on
the global cost curve in terms of lowcost production. The refinery expansion is on-schedule for commissioning later this autumn.
N
ECONOMICS
Amcor acquires Alcan Packaging businesses
A period of exclusivity with Amcor
has been agreed, and Rio Tinto will
respond to this binding offer following consultation with the relevant European works councils. “We have already agreed to asset sales of USD6.6
billion over the last 18 months, despite
the challenging financial markets”,
said Guy Elliott, Chief Financial Officer of Rio Tinto. “These businesses
tions in 2009 comprise the group’s
interest in the Ningxia aluminium
smelter in China for USD125m, its
potash assets and Brazilian iron ore
operations for USD1.6bn, its Jacobs
Ranch coal mine in the U.S. for USD761m and Alcan Packaging Food
Americas to Bemis Inc. for USD1.2bn.
The divestment programme continues for other assets, including Alcan
Engineered Products.
Amcor is a global packaging manufacturer offering a broad range of plastic, fibre, metal and glass packaging
products and associated packaging
related services. It operates through
five substantial operating divisions
across Australasia, North and Latin
America, Europe and Asia. Amcor’s
headquarter is in Melbourne, Australia. The company operates in 34
countries with 226 sites across those
countries and employs approx. 21,000
people worldwide. For the year ended
30 June 2009, Amcor generated 9.5
billion Australian dollars in revenue.
N
EXTRUSION - DIECASTING - FOUNDRY - ROLLING - FINISHING - MACHINING - WELDING - RECYCLING
adnord.it
would be acquired by a leading player
in the global packaging sector that is
very well placed to enable ongoing
success of the businesses. In addition, we believe that this offer would
deliver good value to Rio Tinto shareholders.” Completion of the potential
transaction would be subject to customary closing conditions, including
regulatory approvals in Europe and in
the United States.
The Alcan Packaging businesses
have some 14,000 employees at 80
locations in 28 countries. In 2008,
these businesses generated revenues
of USD4.1 billion, accounting for 62
percent of Alcan Packaging’s total
revenues. For the first six months of
2009, the businesses generated total
revenues of USD1.8 billion.
In 2008, Rio Tinto announced
divestments comprising the Greens
Creek mine in Alaska for USD750m,
its interest in the Cortez operation in
Nevada for USD1.7bn and the Kintyre
uranium project in Western Australia
for USD495m. Announced transac-
Rio Tinto has received a binding
offer from packaging manufacturer
Amcor to acquire the majority of
the Alcan Packaging businesses,
comprising the global pharmaceuticals, global tobacco, food Europe
and food Asia divisions, for a total
of more than USD2 billion. This is
Rio’s second step to take leave of
Alcan’s Packaging business. The
mining giant recently announced
the sale of the Alcan Packaging
food Americas division to Bemis
Company for USD1.2 billion. The
remaining Beauty packaging division will be divested separately.
metef-foundeq
14-17 April 2010
Garda Exhibition Centre Montichiari Brescia Italy
no. 1 metal expo in the world
INTERNATIONAL
ALUMINIUM EXHIBITION
8th EDITION
INTERNATIONAL
FOUNDRY EQUIPMENT EXHIBITION
5th EDITION
Two events one great international
appointment in constant growth:
a unique opportunity to get together
and do business
Organizing Secretariat: EDIMET SPA,
via Brescia 117 25018 Montichiari (BS) Italy
Ph. +39 030 9981045 Fax +39 030 9981055
[email protected]
Supporters:
AIB - AIFM - AIM - AITAL - AMAFOND - ASSOFOND
ASSOMET - CCIAA BS - CEMAFON - CIAL - EAA - ESTAL
FACE - FEDERFINITURA - IIS - OEA - QUALITAL - UNCSAAL
www.metef.com
17
ALUMINIUMBEARBEITUNG
Kombinierte Bohr-/Fräs-Sonderanlage
Maka integriert erstmals CNC-Anlage in Taktstraße
Die Produktionsstraße für den Panamera wurde von Volkswagen Nutzfahrzeuge in Hannover aufgebaut.
Maka hat zwei CNC-Bearbeitungsanlagen für die Bearbeitung der Rohkarosse im Fahrwerksbereich in die
Fertigungsstraße integriert. Mit der
Integration einer CNC-Anlage in eine
zeitabhängige Taktstraße hat das Unternehmen technisches Neuland betreten, da die Anlage flexibel auf den
Zeittakt der gesamten Fertigungsstraße abgestimmt werden musste und
die Koordination aller Schnittstellen
besonders aufwendig war. Maka lieferte insgesamt ein Komplettpaket,
bestehend aus CNC-Anlage mit Bearbeitungsprogrammen und begleitete
die Produktion mit kontinuierlichen
Schulungen bis zum Serienstart. „Wir
haben in der Fertigungsstraße einen
Takt, also eine Arbeitsstation erhalten, an der wir die spanende Bearbeitung, genauer gesagt eine kombinierte
Bohr-/Fräsbearbeitung an der Fahrwerksaufhängung im Frontbereich
verantworten“, erläutert Rainer Jilge,
Key Account bei Maka und Verantwortlicher für das Panamera-Projekt.
Zum Maschinenkonzept gehören zwei
CNC-Anlagen, die links und rechts
des durchgeschleusten Fahrzeugs
platziert sind. Dabei handelt es sich
um eine Sonderanlage, einen Mix aus
dem hochflexiblen Baukastensystem
ergänzt durch Neuentwicklungen.
Die Anlage ist komplett vernetzt
und in die Produktionsstraße integriert. Beide CNC-Anlagen arbeiten synchron und werden über ein
CNC-Steuerpult in Mehrkanaltechnik
überwacht und gesteuert. Ein völlig
entkoppeltes, unabhängiges Arbeiten
je Anlage ist möglich. Die Gesamtgröße der Arbeitsstation beträgt 50
18
Combined special drilling and milling unit
Maka integrates a CNC unit in a
fixed-cycle production line for the first time
Porsche
Für die Endbearbeitung der Karosserie des neuen Porsche Panamera
hat die Maka GmbH aus Nersingen
zwei CNC-Bearbeitungsanlagen
in die Fertigungsstraße integriert.
Das Unternehmen betritt mit der
Integration einer CNC-Anlage in
eine zeitabhängige Taktstraße technisches Neuland.
Der neue Porsche Panamera
For the final machining of the
body of the new Porsche Panamera, Maka GmbH in Nersingen,
Germany, has integrated two CNC
machining units into the production line. With this integration of
CNC equipment in a time-dependent, fixed-cycle line the company
is breaking new ground in a technical sense.
The production line for the Panamera was built up by Volkswagen Nutzfahrzeuge in Hannover. Maka has
integrated two CNC machining units
for processing the body shell in the
chassis area into the production line.
With this integration of CNC equipment into a time-dependent, fixed-cycle line the company is treading new
technical ground, since the machine
has to be flexibly adapted to the cycle
time of the production line as a whole,
and to do this the co-ordination of
all the interfaces was a particularly
elaborate process. Maka delivered in
all a complete package consisting of
the CNC equipment with machining
programs, and backed the production
team up with continual training until the start of series production. “We
took over a cycle in the production
line, that is a work station, where we
are responsible for the machining or,
to be more precise, for the combined
drilling and milling of the chassis suspension in the front area”, explains
The new Porsche Panamera
Rainer Jilge, Key Account at Maka and
in charge of the Panamera project. The
machining concept involves two CNC
machines positioned to the left and
right of the vehicle passing through.
This constitutes a special unit, a mix
of the highly flexible modular system
supplemented by new developments.
The equipment is completely interlinked with and integrated into the
production line. The two CNC machines operate synchronously and are
monitored and controlled from a CNC
control console with multi-channel
technology. Fully decoupled, independent operation of each machine
is possible. The total size of the work
station amounts to 50 square metres
and body shells up to two metres
wide can pass through it. The plant
is enclosed in a soundproof cabinet
with fast-action lifting doors for the
customer’s transport system to move
the bodies in and out.
The quality demands made on the
plant are very stringent. To satisfy the
strict requirements of automotive engineering, at any time, or at planned
intervals or when special situations
are observed, two established techniques can be adopted very quickly:
• Visual inspection with the use of special testing equipment and measuring
mandrels, with an accuracy of 0.1 mm
• Electronic measurement system,
which provides updated and documented results that cannot be influ-
enced by external control means. The
system serves not only for checking
purposes, but also for adjustment of
the equipment. This is a development
by Maka, which is also used for the
gauging, adjustment and documenting of 5-axis machines.
The flexible machine concept enables simple and inexpensive reaction
to any changes of machining positions or modifications of the design
or tool requirements and movement
sequences. Moreover, high flexibility
for the production of other vehicle
bodies on the same production line is
ensured. The plant can be extended
to become a complex 5-axis machining centre.
The CNC unit for machining the
Panamera body isa reference plant
for Maka. “We hope, of course, to be
able to generate more orders from it.
Looking back over decades of experience, the individual project solutions
we develop for our customers in the
automotive industry have always led
to more contacts and orders. That already began with projects such as the
Audi A8. There are also many noted
automobile manufacturers who value
the use of our machines for prototype production and in the chassis
area”, says Mr Jilge, with a confident eye on future business.
N
Maka portrait in brief
The owner-managed Maka – Max Mayer
Maschinenbau GmbH in Nersingen,
Germany, specialises in the construction of special CNC units for machining
wood, aluminium and plastics. With over
55 years of experience in mechanical
engineering and 30 years in the building
of special CNC machines, the company
with its 200 employees has developed
and designed numerous innovations and
is among the market leaders in highspeed machining with 5-axis technology.
Maka’s special CNC machines are used
by worldwide leading companies in the
sectors of automotive, aircraft, railway,
yacht and façade engineering. Now,
around two-thirds of all the aluminium
machining equipment are delivered to
the automobile industry, while the remaining third goes to jobbing producers
and façade constructors.
MACHINING OF ALUMINIUM
Maka
SPECIAL
Taktstraße für die Bearbeitung der Panamera-Karosserie mit der CNC-Anlage von Maka
Fixed-cycle production line for machining the Panamera body using the CNC unit from Maka
Quadratmeter, es können Rohkarossen bis zwei Meter Breite durchgeschleust werden. Die Anlage ist umhaust von einer Schallschutzkabine
mit Schnellläufer-Hubtoren zum Einund Austransport der Karosse durch
das kundenseitige Transportsystem.
Die Qualitätsanforderungen an die
Anlage sind sehr hoch. Um den Ansprüchen im Automobilbau gerecht
zu werden, kann jederzeit zu geplanten Intervallen oder bei ersichtlichen Sonderfällen schnellstmöglich
auf zwei installierte Techniken zurückgegriffen werden:
• Optische Prüfung durch Einsatz
spezieller Prüfmittel bzw. Messdorne,
Genauigkeit 0,1 mm
• Elektronisches Messsystem, das
über externe Steuerungstechnik unbeeinflussbar, zeitnah protokollierte
Ergebnisse liefert. Das System dient
sowohl der Überprüfung als auch der
Justierung der Anlage. Es handelt sich
um eine Entwicklung von Maka, die
auch bei der Vermessung, Justage und
Protokollierung von 5-Achs-Anlagen
zum Einsatz kommt.
Das flexible Maschinenkonzept
ermöglicht eine einfache und kostengünstige Reaktion auf eventuelle Veränderungen von Bearbeitungspositionen oder bei Änderungen der Konstruktion oder der Werkzeuganforderungen und Bewegungsabläufe. Zudem ist eine hohe Flexibilität bei der
Produktion anderer Fahrzeugkarossen in der gleichen Produktionsstraße
gewährleistet. Der Ausbau der Anlage
bis hin zu einem aufwendigen 5-AchsBearbeitungszentrum ist möglich.
Die CNC-Anlage für die Bearbeitung der Panamera-Karosserie ist
gleichermaßen eine Referenzanlage
für Maka. „Wir erhoffen uns natürlich,
weitere Aufträge daraus generieren
zu können. Zurückblickend auf jahrzehntelange Erfahrungen haben die
individuellen Projektlösungen, die
wir für unsere Kunden aus der Automobilindustrie entwickeln, immer
zu weiteren Kontakten und Aufträgen geführt. Das beginnt schon bei
Projekten wie dem Audi A8. Zudem
gibt es zahlreiche namhafte Automobilhersteller, die den Einsatz unserer
Anlagen im Prototypenbau und Fahrwerksbereich schätzen“, zeigt sich
Jilge mit Blick auf das künftige Geschäft zuversichtlich.
N
Kurzporträt Maka
Die inhabergeführte Maka – Max
Mayer Maschinenbau GmbH aus dem
schwäbischen Nersingen ist Spezialist für
den Bau von CNC-Spezialmaschinen zur
Bearbeitung von Holz, Aluminium und
Kunststoff. Mit über 55 Jahren Erfahrung im Maschinenbau und annähernd
30-jähriger Erfahrung im Bau von CNCSpezialmaschinen hat das Unternehmen
mit seinen 200 Mitarbeitern zahlreiche
Innovationen entwickelt und konstruiert.
Es gehört heute zu den Marktführern bei
der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
mit Fünfachstechnik. Maka-CNC-Spezialmaschinen werden von weltweit führenden Firmen des Automobil-, Flugzeug-,
Waggon-, Yacht- und Fassadenbaus
eingesetzt. Mittlerweile werden rund
zwei Drittel aller Aluminium-Bearbeitungsmaschinen in die Automobilindustrie geliefert, das restliche Drittel geht an
Lohnfertiger und Fassadenbauer.
19
Bearbeitungszellen von Remmert
Blechhandling für Profis
Berghaus zählt zu den führenden Jobshops im Südwesten Deutschlands.
75 Mitarbeiter verarbeiten in dem familiengeführten Betrieb jährlich rund
5.500 Tonnen Aluminium-, Stahl- und
Edelstahlplatinen in unterschiedlichsten Qualitäten zwischen 0,5 und 20
Millimeter Dicke. Das Bearbeitungsspektrum reicht vom Laserschneiden,
Stanzen und Nibbeln über das Abkanten, Fräsen, Richten und Schweißen
bis hin zur Oberflächenbearbeitung
und Montage. Dabei setzt Berghaus
auf automatisierte Lager-, Handhabungs- und Produktionstechnik. Als
das Unternehmen bereits 1985 ein
Automatikblechlager integrierte und
seine Laserschneid- und Stanzmaschinen an dieses anschloss, zählte
der Jobshop zu den Vorreitern in seinem Bereich. „Über zwei Jahrzehnte
haben uns die mannarmen Prozesse
einen echten Wettbewerbsvorteil
verschafft“, berichtet Geschäftsführer
Anno Berghaus. „Als wir vor knapp
zwei Jahren wieder expandierten,
stand für uns sofort fest, dass wir in
unserer neuen Produktionshalle unseren hohen Standard nicht nur halten, sondern neue Maßstäbe setzen
werden.“
Da der Hersteller des bestehenden
Automatiklagers mittlerweile in Konkurs gegangen und eine Lagermodernisierung und -erweiterung somit
ausgeschlossen war, führte Berghaus eine eingehende Marktanalyse
durch. „Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung im Bereich der vollautomatischen Bevorratung wussten
20
wir natürlich ganz genau, was wir
wollten – und vor allem: was nicht.
Dementsprechend hoch waren auch
unsere Anforderungen“, so Berghaus.
Neben einem extrem schnellen Regalbediengerät und einer leistungsstarken Zieh-/Schubeinrichtung sollte
das neue System eine raumoptimierte
Lagerung gewährleisten, zwei unterschiedlich große Palettenformate
zusammenbringen und größtmögliche Flexibilität für Schnellschüsse
bieten. Aufgrund des rasanten Unternehmenswachstums sollte das neue
der Lagerorte erfolgt nach dem Prinzip der chaotischen Lagerung vollautomatisch durch das WarehouseManagementsystem PRO WMS von
Remmert.
Um das Lager gruppieren sich vier
Laserschneidmaschinen sowie eine
Stanz-/Nibbelmaschine von Trumpf,
die direkt aus dem System mit Material bestückt werden. Dafür fordert
der Maschinenbediener lediglich die
gewünschten Platinen an. Das Regalbediengerät fährt zu dem entsprechenden Lagerort, entnimmt die Platte
Remmert
Der saarländische Blech-Lohnfertiger Berghaus setzt seit Jahrzehnten auf automatisierte Lager-,
Handhabungs- und Produktionstechnik. Dementsprechend hoch
waren die Anforderungen, als
das Unternehmen für seine neue
Produktionshalle eine zweite integrierte Bearbeitungszelle plante.
Das neue System sollte schneller,
flexibler und effizienter arbeiten.
Fündig wurde Berghaus beim
Lager- und Logistikspezialisten
Remmert.
Lageransicht mit Bearbeitungsmaschinen
Blechzentrum außerdem für neue
Maschinen und Technologien vorgerichtet und somit bearbeitungs- und
informationstechnisch zukunftssicher
sein. Am Ende des Auswahlprozesses
entschied sich das Unternehmen für
das Blechlager „Midi“ des Lager- und
Logistikanbieters Remmert.
Berghaus nutzt das neue Blechlager ausschließlich zur Bevorratung
von Rohmaterial. Dafür stehen dem
Jobshop auf einer Lagergrundfläche
von rund 300 Quadratmetern heute
240 Palettenplätze zur Verfügung.
Sobald die vom Einkauf georderten
Blechplatinen im Wareneingang der
Produktionshalle eintreffen, werden
sie von einem Mitarbeiter an der
Einlagerstation des Systems bereitgestellt und über das Regalbediengerät
an einen freien Palettenplatz transportiert. Zu diesem Zeitpunkt ist der
Materialeingang bereits verwogen
und wertmäßig erfasst. Die Vergabe
und stellt diese an einer der fünf Auslagerstationen bereit. Im Anschluss
befördern Vakuumtraversen die einzelnen Blechplatinen auf den Wechseltisch der Bearbeitungsmaschine.
Die Paletten mit den nicht benötigten
Blechen lagert das Regalbediengerät
selbsttätig zurück. Somit erfolgt der
gesamte intralogistische Rohmaterialtransport komplett mannlos.
Das früher eingesetzte Lager war
aufgrund der veralteten Technik nicht
in der Lage, alle Maschinen rechtzeitig mit Material zu versorgen. Um
die Maschinenstandzeiten so gering
wie möglich zu halten, mussten die
Lagermitarbeiter oftmals per Stapler
für Nachschub sorgen. Mit dem neuen
Hochleistungs-Regalbediengerät und
der neuen Zieh-/Schubeinrichtung,
mit der die Paletten extrem schnell
aus den Anlagenfächern gezogen bzw.
in diese hineingeschoben werden,
lassen sich die Bleche nun doppelt so
SPECIAL
schnell ein und auslagern, bewertet
Berghaus die Systemleistung. „Insgesamt sparen wir durch die heutigen
effizienten Prozesse die Arbeitsleistung von rund anderthalb Mitarbeitern pro Schicht ein.“
Außergewöhnlich ist die Kombination von zwei unterschiedlich großen
Palettentypen innerhalb des Lagersystems. Dies ist darauf zurückzuführen, dass eine der ans System angeschlossenen Laserschneidmaschinen
Bleche in Überlänge bearbeitet. Um
die Maschine mannlos mit Material
zu versorgen, integrierte Remmert
neben den Standardpaletten für das
Blechformat 1,5 x 3 Meter auch übergroße Paletten für Platinen mit dem
Format 2 x 4 Meter. Letztere sind in
einer Reihe vertikal im Lagersystem
angeordnet und befinden sich in unmittelbarer Nähe der entsprechenden
Bearbeitungsmaschine, um die Wege
für das Regalbediengerät möglichst
kurz zu halten. Eine weitere Besonderheit betrifft die Auslagerstation
an der Stanz-/Nibbel-Kombimaschine. Für diese bietet Remmert einen drehbaren Querverfahrwagen.
Stellt das Regalbediengerät an der
Auslagerstation eine Palette mit Blechen auf diesem bereit, fährt er neben
die Trumpfmaschine und dreht sich
währenddessen um 180 Grad. Dies
ist notwendig, weil die Materialien
millimetergenau am Anschlagstift
der Maschine bereitgestellt werden
müssen. Dafür positioniert der Jobshop die Platinen bereits bei der Einlagerung passgenau auf den Paletten.
Bei der Auslagerung an der Stanz/Nibbel-Kombimaschine liegen die
Bleche dann allerdings um 180 Grad
verdreht vor der Maschine. Der neue
Querverfahrwagen sorgt ohne großen
Handlingaufwand für die optimale
Materialbereitstellung.
„Durch den Einsatz des neuen
Blechlagers und die direkte Maschinenanbindung arbeiten wir heute um
einiges produktiver und gleichzeitig
viel entspannter, als es uns früher
möglich war“, resümiert Berghaus.
Und Matthias Remmert, Geschäftsführer der Friedrich Remmert GmbH,
ergänzt: „Unsere langjährige Erfahrung zeigt, dass die Effizienzsteigerungen, die durch eine Optimierung
der bestehenden Lager-, Handlingund Produktionsprozesse erreicht
werden, in vielen Fällen deutlich größer sind als von den meisten Unternehmen erwartet.“ Zusammengefasst
erzielt Berghaus durch den Einsatz
der neuen Systemlösung folgende Ergebnisse:
• Die neue Blechzelle gewährleistet
eine kompakte, vollautomatische Materiallagerung sowie eine mannarme
Bestückung der Bearbeitungsmaschinen.
• Der Lohnfertiger bevorratet auf
einer Lagergrundfläche von rund 300
Quadratmetern raumoptimiert bis zu
720 Tonnen Blech
• Im Vergleich zu dem alten Lagersystem erzielt Berghaus mit dem
neuen Lager knapp doppelt so viele
Doppelspiele am Tag
• Insgesamt spart das Unternehmen
durch die Investition die Arbeitsleistung von anderthalb Mitarbeitern pro
Schicht ein
• Der Jobshop verfügt heute über
eine zeitnahe Bestandsverwaltung
und eine permanente Bestandskontrolle.
N
C
D
C
D
m
u
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n
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min
f or Alucm
assttiinngg
Drache
umwelttechnik
21
Die Lösung für die anspruchsvolle
Fertigung von Frästeilen – die Linearmill 600 HD
Besonders für den Werkzeug- und
Formenbau ist die Linearmill 600 HD
eine attraktive Produktionslösung.
Die Medizintechnik, die Automobil- und elektrotechnische Industrie
und natürlich die allgemeine mechanische Fertigung profitieren von der
hohen Performance der Maschine.
Sie ermöglicht die dynamische Bearbeitung mittelgroßer Werkstücke
über fünf Achsen. Ein mit TorqueMotoren ausgestatteter Schwenkdrehtisch übernimmt zwei Achsen.
Die weiteren drei Achsen dienen der
Bewegung des Spindelkopfes. Der
Aufbau ist in der klassischen Fahrständerbauweise ausgeführt.
Der Aufbau der Linearmill 600
HD überzeugt durch eine intelligente
Geometrie. Y- und Z-Schlitten sind
so zueinander angeordnet, dass sich
sehr kurze Abstände von der Werkzeugschneide zu den 35-mm-Linearführungen ergeben. Auch bei weit
heruntergefahrener Spindel werden
Bearbeitungskräfte nahezu optimal
in die Konstruktion eingeleitet. Dies
trägt viel zu der hohen Bearbeitungsgenauigkeit der beiden Maschinen
bei.
Auch die Antriebstechnik überzeugt: Linearantriebe sorgen nicht
nur für eine beeindruckende Dynamik und hohe Eilganggeschwindigkeiten. Sie verbessern auch die Genauigkeit und Oberflächengüte bei
der Bearbeitung. Zu dem gleichen
Zweck wurde der Schwenktisch mit
hochmodernen Torque-Motoren ausgestattet. Und damit so viel Präzision
auch präzise an die Steuerung gemeldet werden kann, sind die Achsen X,
Y und Z bei beiden Maschinenvarianten serienmäßig mit Glasmaßstäben
22
The solution for the exacting
production of milled parts – Linearmill 600 HD
The 5-axes milling centre produced by Emco Famup relies on
linear drives and torque motors.
Due to the sophisticated machine
concept an extremely high machining accuracy is achieved with
workpieces, and yet at a convincing price/performance ratio.
Linearmill 600 HD represents an attractive solution in production, particularly for tool construction and
mould making. Medical engineering,
automotive and electrical engineering and, naturally, general mechanical
processing all benefit from the high
machine performance. The machine
facilitates dynamic machining of medium-sized workpieces via five axes.
A tilting/rotating table equipped with
torque motors drives two axes. The
remaining three axes are used for
the movement of the spindle head.
The structure is of classical moveable
floor-type design.
The structure of Linearmill 600 HD
convinces the user with its smart geometry. Y- and Z-slides are arranged
adjacent to each other in such a way
that very short distances result from
the tool cutting edge to the 35-mm
guides. Even with the spindle traversed very far downward, the machining forces are thus introduced
in a near-optimum way into the construction. This contributes much to
the high machining accuracy of the
machine.
The drive technology is as well
convincing: Linear drives do not only
supply impressing dynamics and
high rapid motion speeds. They also
improve precision and surface quality during machining. For the same
reason the tilting table was equipped
with highly modern torque motors.
And, to be able to also transmit such
a high degree of accuracy precisely to
the control unit, axes X, Y and Z are
equipped in series in both machine
options with glass scales.
The Linearmill 600 HD model is
equipped with a 4th and 5th axis which
can be interpolated. The tilting table is
a very solid bridge supported in two
points. In this version the machine
facilitates dynamic machining along
all the five axes and is thus suited for
workpieces of any complexity.
N
Emco
Das 5-Achsen-Fräszentrum von
Emco Famup setzt auf Linearantriebe und Torque-Motoren. Mit
dem ausgefeilten Maschinenkonzept wird eine außergewöhnlich
hohe Bearbeitungsgenauigkeit bei
den Werkstücken erreicht. Und
das alles zu einem überzeugenden
Preis-Leistungs-Verhältnis.
Die Fräsmaschine Linearmill 600 HD ermöglicht die dynamische Bearbeitung mittelgroßer
Werkstücke über fünf Achsen
The milling centre Linearmill 600 HD facilitates dynamic machining of medium-sized workpieces via five axes
SPECIAL
Linearmill 600 HD
Max. Drehzahl [U/min]
Max. speed [rpm]
Max. Antriebsleistung [kW]
Max. Drehmoment [Nm]
Max. Verfahrweg X/Y/Z [mm]
Max. drive power [kW]
35 (S6)
Max. torque [Nm]
120 (S6)
Max. travel in X/Y/Z [mm]
600 / 500 / 500
Rapid speed [m/min]
60
Number of tools (standard)
40
Eilgangsgeschwindigkeit [m/min]
Anzahl Werkzeuge (Standard)
15 000
Technische Kerndaten
Basic technical data
ausgerüstet. Die Linearmill 600 HD
ist mit einer interpolierbaren vierten
und fünften Achse ausgestattet. Der
Schwenktisch ist hier eine sehr solide Brücke, die in zwei Punkten
gelagert wird. In dieser Version erlaubt die Maschine die dynamische
Bearbeitung über alle fünf Achsen
und empfiehlt sich damit für beliebig
komplexe Werkstücke.
N
Ergänzung einer erfolgreichen Serie –
die neue Bandsäge HBM540A von Behringer
Extension of a successful series – the
new HBM540A band saw from Behringer
Based on its only recently fully reengineered automatic HBM440A,
Behringer is now offering an addition to this high-performance
machine series. The new model
addresses the most stringent
requirements in terms of its superbly engineered functional
characteristics. The new band saw
is ideally suited for the economical and precision cutting of a wide
ranging variety of solid materials,
pipes or profiles made of metal.
In a cutting range of 540 mm in
round material and 630 x 540 for
squares, the HBM540A saws effortlessly and at high speed and
can be used with either bimetal or
carbide saw blades.
An interesting new feature
of this machine is the facility to tilt the saw frame
towards the operator,
which simplifies saw blade
changeover. An additional
benefit for all those needing to saw an increasing
amount of square or extrusion material: The modular
structure of the machine
permits considerably simpler implementation of a
saw blade incline up to
4° for the manufacturer.
The machine designers
attached importance to
reducing not only cutting
times but also cycle times.
The feed gripper ensures troublefree transportation of the material to
be cut, even when working with uneven stock, bundled material or heavy
forgings, as the fixed gripper jaw is
also moved by the material on the return stroke of the feed carriage. The
material is always ideally clamped, as
the clamping jaws are able to move in
accordance with the material width.
A standard feed gripper length of 500
mm is provided, although this can be
optionally extended to 1,500 and 3,000
mm. The feed gripper can be moved
close up to the saw blade, allowing cut
off lengths to be reduced by around
50 percent. The gripper is mounted
on linear guides and positioned by
means of a frequency-control- ©
Auf Basis der erst wenige Jahre
alten automatischen Bandsäge
HBM440A bietet Behringer eine
Ergänzung der hochleistungsfähigen Maschinenserie. Sie wird
selbst höchsten Ansprüchen an
eine technisch ausgefeilte Funktionsweise gerecht. Die neue
Bandsäge HBM540A eignet sich
hervorragend zum wirtschaftlichen und präzisen Trennen unterschiedlichster Vollmaterialien,
Rohre oder Profile aus Metall. Im
Schnittbereich von 540 mm im
Rundmaterial und 630 x 540 mm
im Flachmaterial sägt das neue
Modell problemlos und schnell
mit Bimetall- und Hartmetall-Sägebändern.
Eine interessante Neuheit an der
Maschine ist die Neigung des Sägerahmens hin zum Bediener, was den
Sägebandwechsel erleichtert. ©
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23
Ein zusätzliches Plus für Anwender,
die verstärkt Vierkantmaterial oder
Profile zu sägen haben: Der modulare
Aufbau der Maschine ermöglicht eine
Schrägstellung des Sägebandes von
bis zu 4°. Die Konstrukteure legten
zudem Wert darauf, nicht nur die
Schnittzeiten, sondern auch die Taktzeiten zu reduzieren.
Die Nachschubzange sichert einen
reibungslosen Schnittguttransport,
selbst wenn es sich um unebenes Material, Materialpakete oder schwere
Schmiedestücke handelt, da auch die
Festbacke beim Rückhub des Nachschubschlittens vom Material abgerückt wird. Das Material wird immer
optimal gespannt, da die Spannbacken entsprechend der Materialbreite beweglich sind. Standardmäßig ist
eine Nachschublänge von 500 mm
vorgesehen; diese kann jedoch auf
Wunsch auf 1.500 und 3.000 mm erweitert werden. Der Nachschubgreifer kann nah an das Sägeband herangefahren werden. Dadurch können
die Reststücklängen um mehr als die
Hälfte reduziert werden. Der Greifer ist linear geführt und wird über
einen frequenzgeregelten Antrieb
positioniert. Optional kann eine Vertikalspanneinrichtung
vorgesehen
werden, die vor den Greiferbacken
angebracht ist und den kompletten
Schnittbereich abdeckt. Von Vorteil
ist sie insbesondere beim Sägen von
Lagen oder Bündeln.
Die Maschine ist mit groß dimensionierten Schwenktüren ausgestattet,
die die Reinigungs- und Wartungsarbeiten an der Maschine erleichtern
– ein Vorteil, der besonders beim
Wechseln des Sägebandes zum Tragen
kommt.
Außerdem wurde die Sägeeinheit der
neuen HBM540A aus einem massiven
Gussrahmen gefertigt, sodass die Maschine auch bei höchsten Bandspannkräften extrem verwindungssteif
bleibt. Zwei sich selbst nachstellende
Spänebürsten beidseitig des Sägebandes reinigen es während des Bearbeitens von anhaftenden Spänen.
Die neue HBM540A ist problemlos hartmetalltauglich: nicht nur der
Antrieb, sondern alle entsprechenden
Bestandteile wurden für den Einsatz
von Hartmetallbändern angepasst.
Hartmetallsägebänder sind insbesondere mit Blick auf den Faktor Zeit
beim Sägeprozess eine interessante
Alternative zum Bimetall-Sägeband.
Die um ein Vielfaches höhere Zerspanungsleistung schlägt sich deutlich in
den Bearbeitungszeiten nieder. Das
höhere Spänevolumen beim Sägen
mit Hartmetallsägebändern wird mit
einem groß dimensionierten Späneförderer entsorgt.
Als echter Spezialist erweist sich
die HBM540A beim Sägen von Aluminium. Hohe Antriebsleistungen und
Schnittgeschwindigkeiten sorgen für
entsprechende Ergebnisse in Leistung,
Genauigkeit und Oberflächenqualität. Zudem sind auf hohe Schnittgeschwindigkeiten abgestimmte Rollen
zur Führung des Sägebandes beim
Aluminiumsägen von vornherein vorgesehen. Diverse Zusatzfunktionen
in der elektrischen Steuerung der
Maschine, zum Beispiel die
reduzierte Geschwindigkeit zu Schnittbeginn beim
Einsägen ins Schneidgut,
sorgen für perfekte Schnitte im Aluminium. Eine
selbsterklärende, menügeführte Steuerung erlaubt
eine komfortable und
Die neue Bandsäge HBM540A weist
hohe Antriebsleistungen und Schnittgeschwindigkeiten auf
zugleich gut verständliche Bedienung der
The new band saw HBM540A features outstanding drive
power and cutting speed
Photos: Behringer
Sägemaschine.
N
24
led drive system. A vertical clamping
unit can be optionally mounted. This
is mounted in front of the gripper jaws
and covers the entire cutting area.
This offers a particular benefit when
sawing layers or bundles.
The machine is equipped with generously dimensioned hinged doors
which afford simple access for cleaning or maintenance work. This represents a particular benefit when changing the saw blade. The sawing unit of
the new HBM540A is also manufactured from a single cast frame, meaning that the machine is extremely
torsion resistant even under the most
extreme blade tensioning forces. Two
self-adjusting chip brushes on either
side of the saw blade clean it of adhering chips during the machining
process.
The overall machine concept of
the new HBM540A was designed for
trouble-free carbide capability, meaning that not only the drive system but
all the relevant components have
been adjusted for the use of carbide
blades. Carbide saw blades offer an
alternative to bimetal, in particular
when considering the time factor as
part of the sawing process. The cutting
output is many times higher, which
makes a major difference to the machining times. The higher chip volume
produced when working with carbide
saw blades is directed into a generously dimensioned chip conveyor.
The HBM540A shows itself to be
a true specialist when it comes to
the sawing of aluminium. High drive
power levels and cutting speeds ensure outstanding results in terms of
performance, precision and surface
quality. In addition, special rollers designed to cope with high speed levels
guides are integrated right from the
design stage to guide the saw blade
for aluminium sawing. A number of
supplementary functions in the machine‘s electrical control system, for
example the reduced speed at the
start of machining on first penetration into the material, ensure perfect
cutting results with aluminium every
time. A self-explanatory, graphic-supported control system paves the way
for convenient and at the same time
easily understandable sawing machine operation.
N
SPECIAL
Langzeitverbindungen für die Solarthermie
Industrielle Fertigung von AluminiumAbsorbern mit Laserschweißtechnik
In der Herstellung von Absorbern für
die Solarthermie verdrängt das Laserschweißen zunehmend das Ultraschallschweißen und Löten beim
Verbinden von Blech und Rohrregister. Das hat nicht nur technische
und wirtschaftliche Gründe. Auch
in punkto Umweltverträglichkeit hat
die Lasertechnik die Nase weit vorn.
Nachdem der deutsche Maschinenbauer MiniTec bereits seit einigen
Jahren mit Fertigungsanlagen für die
Fotovoltaikindustrie am Markt erfolgreich war, erschloss er sich Anfang
dieses Jahres durch die Kooperation
mit der Schweizer SunLaser Consulting GmbH ein weiteres wichtiges
Marktsegment. Früher selbst Produzent von Absorbern, konzentriert sich
SunLaser heute auf die Laserschweißtechnik. Bei MiniTec in Otelfingen,
ehemals GeisserTech AG, entstehen
so schlüsselfertige Anlagen für die
Solarthermiebranche.
Effizienz steigt, Kosten sinken
Schon 2003 stellte SunLaser Vollflächenabsorber aus Aluminiumblech
her, das neben einem erheblichen
Preisvorteil gegenüber Kupfer weitere Vorteile bietet: Das Handling des
wesentlich leichteren Blechs ist einfacher, sodass bei der Montage der
Anlage weniger Personal nötig ist.
Zudem zeigen Aluminiumabsorber
weniger „Wellenbildung“ als solche
aus Kupfer, was den Kundenwünschen nach optisch ansprechenden
Oberflächen entgegenkommt. Für die
Verbindung von Aluminiumblech mit
Kupfer- oder Aluminiumrohren gibt
es neben dem Laserschweißen derzeit kaum ein Verfahren, das sich für
die industrielle Fertigung eignet und
zugleich alle gängigen Qualitätsanforderungen erfüllt.
Außerdem kommen diese Verfahrensvorteile auch Verbindungen aus
anderen Werkstoffen zugute. Zu den
Pluspunkten gehören neben dem gu-
reits bei 50.000 Quadratmetern Absorberfläche pro Jahr gegenüber der
herkömmlichen Ultraschall-Schweißtechnik rechnet.
Bis zu 25 Meter pro Minute
Laserschweißanlagen der neuesten
Generation von MiniTec und SunLaser schweißen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 25 m/min thermische Absorber. Sie ermöglichen
sicheres Arbeiten ohne zusätzliche
Schutzeinrichtungen (Laserklasse 1)
und sind mit Hilfe der grafischen Bedienoberfläche sowie TouchscreenAusstattung einfach zu bedienen.
MiniTec
Mit der Gründung der MiniTec
Schweiz AG und der Kooperation mit der SunLaser Consulting
GmbH, Otelfingen, konnte die
Maschinenbaukompetenz der
deutschen Firma MiniTec Maschinenbau mit dem Lasertechnik-Knowhow der Schweizer gebündelt werden. Ein Ergebnis der
Zusammenarbeit sind moderne
Laserschweißanlagen zum Verbinden von Aluminiumblech mit
Kupfer- und Aluminiumrohren.
Sie eignen sich zur Herstellung
hochwertiger Absorber für die
Solarthermie und rechnen sich
bereits ab einem Volumen von
50.000 Quadratmetern pro Jahr.
Mit der SunLaser-Technologie entstehen MiniTec-Laserschweißanlagen für thermische
Absorber mit hoher Energieeffizienz. Die Effizienz bei der Herstellung wird durch einen
Drehtisch erhöht, der das parallele Schweißen erlaubt.
ten Wärmeübergang die hohe Festigkeit der Verbindungen (Abreißwert:
170 bis 300 N/cm) und, da das Verfahren relativ unempfindlich gegen
Verschmutzungen ist, eine hohe Prozesssicherheit. Hinzu kommt eine
gestiegene Energieeffizienz in der
Anwendung, da beim Laserschweißen die selektive Beschichtung des
Absorbers optisch nicht beschädigt
wird. Keine mechanisch verschlissenen Teile bei der Bearbeitung, kein
Zusatzmaterial, keinerlei Emissionen
und kein Lärm – das alles spricht für
die Laserschweißtechnik, die sich be-
Die Steuerung über Bus-System, die
Sicherheits-SPS und die Backuplösung auf USB-Speicher entsprechen
dem neuesten Stand der Technik.
Eine Schnittstelle für das „Andocken“
eines Roboters erlaubt das Einbinden
in die automatisierte Produktion. Zusätzliche Sicherheitsfunktionen wie
die optische Überwachung des Einlegebereichs zur Fehlererkennung
ergänzen die Ausrüstung. Und last
but not least erhöht ein Drehtisch,
auf dem parallel geschweißt werden
kann, die Effizienz der Absorberherstellung.
N
25
ACTech investiert in die
mechanische Bearbeitung von Gussteilprototypen
Durch die zusätzliche Produktionsfläche und das neue Bearbeitungszentrum erhöht das Unternehmen seine
Kapazitäten, um auch in Zukunft innerhalb kürzester Zeit aus Gussrohteilen einbaufertige Prototypen für
Industriekunden herstellen zu können. Mit dem neuen Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum werden die Freiberger den hohen Anforderungen ihrer
Auftraggeber an die Genauigkeit der
fertigen Gussteile gerecht. „Unsere
Kunden erwarten Positioniergenauigkeiten im Raum unterhalb von 0,02.
Das Abnahmeergebnis der neuen C
40 lag unterhalb 0,01“, erklärt Uwe
Legler, der die mechanische Bearbeitung bei der ACTech leitet. Das Unternehmen verfügt inzwischen, neben
weiterer CNC-Drehtechnik, über elf
Fünf-Achs- und ein Drei-Achs-Fräsbearbeitungszentrum. Für das kommende Jahr sind im Unternehmen
nicht nur weitere Anschaffungen in
der mechanischen Bearbeitung von
Gussteilprototypen zur Erweiterung
der technologischen Grenzen geplant,
sondern auch die Einstellung zusätzlicher CNC-Spezialisten.
Die ACTech bietet aus einer Hand
alle Arbeitsschritte, die für die Herstellung eines komplett einbaufertigen, testbereiten Prototypen aus
einem 3D-Datensatz notwendig sind.
Die mechanische Bearbeitung der
Rohgussteile ist dabei ein sehr wichtiger Abschnitt in der Prozesskette,
denn erst dadurch werden die Prototypen voll einsatzfähig. Durch seine
CNC-Maschinen kann ACTech problemlos Gussteile von nur wenigen
26
ASTech
Die ACTech GmbH, ein führender
Entwickler und Hersteller von
Gussteilprototypen, investiert zehn
Millionen Euro in seine mechanische Bearbeitung. Der Rapid
Prototyping-Spezialist nutzt ab
sofort ein neues Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum Hermle C 40 inklusive Genauigkeitspaket. Schon
Anfang 2010 soll eine neue, 1.200
Quadratmeter große Fertigungshalle eingeweiht werden.
Bearbeiteter Zylinderkopf
Machined cylinder-head
ACTech invests in the
mechanical machining of prototype castings
ACTech GmbH, a leading developer and producer of prototype
castings, is investing ten million
euros to extend its mechanical machining facilities. The Rapid-Prototyping specialist will immediately
start operating a new Hermle C 40
five-axis machining centre that includes a precision package. By the
beginning of 2010 a new production shop covering 1,200 square
metres will be officially opened.
Thanks to the additional production
area and the new machining centre,
the company is increasing its capacities so that in the future too, it will
be able to produce for its industrial
customers ready-to-fit prototypes
from basic castings in the shortest
possible time. With the new fiveaxis machining centre the specialists
in Freiberg will be able to meet the
strict demands of their customers for
high-precision finished castings. “Our
customers expect positional accuracies in space better than 0.02, whereas
the results obtained with the new C
40 are better than 0.01”, explains Uwe
Legler, who is in charge of mechanical machining at ACTech. Meanwhile,
beside other CNC turning equipment
the company has eleven five-axis and
a three-axis milling machine centre.
For 2010 the company not only plans
to invest more for the mechanical machining of prototype castings, but also
to appoint additional CNC specialists
to its staff.
All from under one roof, ACTech
can carry out all the working steps
needed for the production of a complete, ready-to-fit and ready-to-test
prototype, working from a 3D data
set. Mechanical machining of the basic castings is a vital part of the production chain, since only when this is
done are the prototypes fully ready for
use. With its CNC machines ACTech
can, without problems, deal with castings that range in weight from only a
few hundred grams up to a thousand
kilograms, made from all the common
materials. To achieve optimum results
the extent of machining and possible
problem points are taken into account
already at the mould design stage. The
highest priority is always given to the
rapid and smooth throughput of orders, so that customers can use finishmachined prototype castings already
after only a few days.
N
SPECIAL
hundert Gramm bis hin zu tausend
Kilogramm in allen gängigen Werkstoffen bearbeiten. Um ein optimales
Ergebnis zu erreichen, wird bereits
bei der Konstruktion der Form Einfluss auf Bearbeitungsaufmaße und
Problemstellen genommen. Oberste
Priorität hat dabei stets der schnelle
und reibungslose Auftragsdurchlauf,
damit die Kunden bereits nach wenigen Tagen fertig bearbeitete Prototypenteile nutzen können.
totyping-Verfahren erzielt das Unternehmen eigenen Angaben zufolge
eine Zeit- und Kostenersparnis gegenüber konventionellen Verfahren von
bis zu 80 Prozent.
Anzeige
Über ACTech
Die ACTech GmbH mit Sitz in Freiberg/Sachsen wurde 1995 gegründet.
Die Unternehmensgründung basiert
auf der Entwicklung und weltweiten Patentierung eines Verfahrens
zur schnellen Herstellung von Sandgussformen – dem Laser-Sintern von
Croning-Formstoff. Durch die Kombination verschiedener Rapid Pro-
Neben der Prototypenentwicklung
und -fertigung liegen die Kompetenzen von ACTech in der Vor- und
Kleinserienfertigung sowie in der Produkt- und Verfahrensentwicklung.
Ausgestattet mit modernsten CADSystemen, 3D-Vermessung, eigenem
Gießereitechnikum, Prüfanlagen und
CNC-Bearbeitungszentren bietet das
Unternehmen alle Voraussetzungen
für individuelle Lösungen – von der
ersten Idee in der Produktentwicklung bis zur Serieneinführung. So
entstehen in der Fertigungsstätte
jährlich circa 15.000 einbaufertige
Gussteilprototypen mit seriennahen
Eigenschaften.
Inzwischen kann ACTech auf die
Herstellung verschiedenster Prototypenprojekte für mehr als 900
internationale Kunden verweisen.
Zum Kundenstamm zählen insbesondere Unternehmen aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie aus
dem Maschinen- und Anlagenbau.
Mit rund 330 Mitarbeitern, fast 40
Prozent davon sind Ingenieure, erzielte ACTech 2008 einen Umsatz
von 33,5 Millionen Euro. 37 Prozent
der Projekte erstrecken sich auf den
Werkstoff Aluminium, 62 Prozent auf
Gusseisen und Stahl.
N
CNC-Bearbeitungssysteme für großvolumigen Formenbau
Die vhf camfacture AG hat auf
Grundlage ihrer Active-Pro-Baureihe ein neues CNC-Bearbeitungssystem entwickelt, das sich
speziell für das dreidimensionale
Fräsen großer Blöcke eignet. Die
neue Active-Mold-Baureihe liegt,
wie ihr Name bereits andeutet,
im Bereich Formenbau. Um besonders hohe Objekte bearbeiten
zu können, wurde die Aufspannfläche weit nach unten versetzt
und die Maschinenkonstruktion
zusätzlich versteift.
Die Active-Mold-Systeme lassen sich
ideal im Rapid Prototyping und Formenbau einsetzen, wenn voluminöse
Objekte aus Styropor, Kunststoff, Modellbauwerkstoffen, Holz oder Aluminium herzustellen sind. Die Möglichkeiten sind dabei vielfältig: In der
Designphase eines Produkts können
Funktions- oder Anschauungsmodelle hergestellt werden, für die Serienfertigung lassen sich zum Beispiel
Gussformen oder direkt einsetzbare
individuell gestaltete Bauelemente
herstellen.
Durch einen besonders stabilen Fachwerkaufbau aus hochfesten Aluminiumprofilen mit zahlreichen Querverstrebungen und vielen Standfüßen
wird die Last gleichmäßig verteilt und
die Systeme können mit sehr hohen
Werkstückgewichten belastet werden.
Je nach Beschaffenheit lassen sich
die Werkstücke direkt spannen oder
es kann auf den unteren Querverstrebungen eine zusätzliche Auflagefläche
eingezogen werden. Dies kann beispielsweise ein T-Nuten-Tisch sein,
auf dem Klemmvorrichtungen für das
Werkstück angebracht werden, aber auch ein Vakuumtisch
ist
hier denkbar. Der offene Aufbau des
Systems und die niedrige Höhe der
Werkstückauflage erleichtern den
Werkstückwechsel.
Die Systemgröße ist variabel und
kann daher sehr genau an die benötigte Werkstückgröße angepasst werden: Der x-Verfahrbereich ist wählbar von 1.020 bis 2.520 mm in Schritten von jeweils 500 mm, der y-Verfahrbereich ist wählbar von 1.600 bis
8.200 mm in Schritten von jeweils
1.100 mm. Der z-Achsen-Hub beträgt
700 mm bei einem Durchlass von
1.000 mm. Es sind jedoch auch andere Abmessungen möglich. Eine
für diese Maschinengröße sehr hohe
Wiederholgenauigkeit von +/- 5/100
mm in x- und y-Richtung und von
+/- 1/100 mm in z-Richtung sorgt für
die präzise
Umsetzung
der auszugeb e n d e n
CAD-Daten.
N
Foto: vfh
CAM 2060 Active Mold
27
Rottler
Portalfräsmaschine mit verfahrbarem Querbalken im Rottler-Werk in Mudersbach
Spezialmaschinen für die Aluminiumindustrie
Halbzeuge aus Aluminium bilden
bei Kontakt mit Luftsauerstoff
eine charakteristische Oxidationsschicht bzw. Walzhaut an
ihrer Oberfläche, die sich bei der
weiteren Bearbeitung oder beim
Schweißen, nachteilig auswirkt.
Deshalb ist ein Entfernen dieser
Schicht vor der Weiterverarbeitung unablässig. Die Rottler Maschinenbau GmbH aus Mudersbach entwickelt und fertigt seit
mehr als 30 Jahren Maschinen für
diese spezielle Bearbeitungsaufgabe.
Ziel der Entwicklung dieser Maschinen war es, die Zerspanung der Oxidationsschicht möglichst wirtschaftlich zu gestalten. Dazu wird einerseits
die ständige Minimierung der Taktzeiten angestrebt und andererseits
die Kombination von Schrupp- und
Feinbearbeitung auf einer Maschine
vorgenommen. Bei einer wirtschaftlichen Schruppbearbeitung soll möglichst viel Material in kurzer Zeit
zerspant werden, es wirken zum Teil
sehr große Kräfte auf die Führungselemente der Maschine. Im Gegensatz
dazu steht die Feinbearbeitung mit
n
n3
-/
n44-/3
n'/5//33-//3
n 3-6
-/
n+/
n4//
n/3
n-33-/
n03
/3
n,4./6/
-/
n!73423//
n&23//
n*-1/0332
)%',!(-/5/33/.#
.$8+./31-4/8"3/4/./3
*/8"-7
666//8/
-0//
28
geringen Materialmengen und hoher
Genauigkeit.
Um diesen besonderen Anforderungen gerecht zu werden, verfügen
die Maschinen von Rottler über einen
stabilen und schwingungsgedämpften
Aufbau. Die großzügige Dimensionierung aller Lager und Vorschubelemente ermöglicht sehr hohe Zerspanleistungen bei der Schruppbearbeitung und eine dauerhaft hohe Genauigkeit bei der Feinbearbeitung. Rottler-Maschinen zeichnen sich durch
eine lange Lebensdauer aus. Großzügig dimensionierte Komponenten
garantieren auch nach langer Nutzungszeit mit großer Beanspruchung
eine hohe Langzeitgenauigkeit.
Portalfräsmaschine PFA 130
Die Portalfräsmaschine PFA 130 wurde für die Bearbeitung großer Flächen
konzipiert, zum Beispiel an Aluminiumbarren oder -blechen. Sie verfügt
über einen modularen Aufbau und
SPECIAL
führt zu einer deutlichen Verkürzung der Bearbeitungszeit, weil auch
große Werkstücke mit einer Breite
bis zu zwei Metern in einem einzigen
Fräszyklus fertig bearbeitet werden
können.
Der AC-Hauptspindelantrieb stellt
eine Leistung von 130 kW im Dauerbetrieb zur Verfügung und bietet somit die optimale Voraussetzung für
eine wirtschaftliche Schruppbearbeitung. Ein hochgenaues, absolutes
Messsystem in Verbindung mit den
spielfrei vorgespannten Vorschubelementen bildet die Basis für eine
Positioniergenauigkeit der Z-Achse
von weniger als 10 μm. Diese hohe
Genauigkeit ermöglicht eine Fertigbearbeitung der Halbzeuge im Rahmen
enger Toleranzvorgaben.
Während der Bearbeitung wird
der Vertikalschlitten hydraulisch geklemmt, um zusätzliche Stabilität bei
der Schruppbearbeitung und exakt
PROFHAL ALUMINIUM PROFIL
BEARBEITUNG GMBH
© Kastenhuber Wergeagentur/Fotodesign · Tel. (0 9142) 204 558
Ein Unternehmen der
HAARMANN-GRUPPE
Dettenheimer Straße 30
D-91781 Weißenburg
Tel. +49-(0)91 41-8 55 65-0
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gleiche Höhenverhältnisse bei der
Feinbearbeitung zu erreichen.
Der modulare Aufbau der PFA
130 ermöglicht eine unkomplizierte
und preisgünstige Anpassung an die
individuellen Erfordernisse des Kunden. Falls nach längerer Nutzungszeit
ein Umbau aufgrund geänderter oder
erweiterter Bearbeitungsaufgaben erforderlich wird, ist dies durch einen
Austausch der betreffenden Baugruppen ohne große Ausfallzeiten und
ohne hohe Umbaukosten realisierbar.
Dieses Konzept bietet eine maximale
Flexibilität bei hoher Spezialisierung.
Sofern eine geeignete, gebrauchte
Hobel- oder Portalfräsmaschine zur
Verfügung steht, können auch deren
Ständer und Verschiebetisch überarbeitet und in die neue Maschine integriert werden. Hierzu ist vorab eine
Prüfung der betreffenden Teile erforderlich, um deren Eignung zu klären.
N
www.haarmann-gruppe.de
setzt sich aus folgenden Hauptbaugruppen zusammen: feststehender
Ständer mit vertikal verfahrbarem
oder feststehendem Querbalken, Verschiebetisch mit zwei getrennten Aufspannfeldern sowie Spindelkasten mit
integriertem Vertikalschieber sowie
Hauptantrieb und Arbeitsspindel.
Die Ständerbaugruppe wird standardmäßig als Stahlschweißkonstruktion ausgeführt, wobei über die konstruktive Auslegung und die spezielle
Verrippung eine sehr gute Dämpfung
erreicht wird. Der Verschiebetisch
setzt sich aus einem Gussbett und einer Guss-Aufspannplatte zusammen
und verfügt über einen leistungsstarken Vorschubantrieb.
Der Spindelkasten ist speziell für
große Werkzeuge und hohe Bearbeitungsleistungen ausgelegt. Eine Spezial-Werkzeugaufnahme ermöglicht
den Einsatz von Fräsköpfen mit einem
Durchmesser bis zu 2.100 mm. Das
PROFHAL entwickelt, fertigt und veredelt
hochwertige Aluminium-Profil-SystemKomponenten für unterschiedlichste
Anwendungsgebiete.
INDIVIDUELLE LÖSUNGEN
AUS ALUMINIUM
29
Laserunterstütztes Gesenkbiegen mit integrierten Diodenlasern
Spröde Materialien sicher umformen
Zusammen mit der Technischen
Universität Wien hat die Firma
Trumpf aus Ditzingen ein Verfahren entwickelt, das bisher nicht
umformbare, spröde Materialien
wie Magnesium-, Aluminiumoder Titanlegierungen bearbeitbar
macht. Das Umformverfahren
unter der Bezeichnung „laserunterstütztes Gesenkbiegen“ (LUGB)
stellt einen echten Fortschritt in
dieser Technologie dar. Es könnte
das Spektrum heutiger Anwender
stark erweitern und die Konstruktion künftiger Gesenkbiegemaschinen maßgeblich beeinflussen.
Fotos: Trumpf
Spröde Werkstoffe wie hochfeste
Stähle, Aluminium, Titan oder Magnesium brechen wegen der Dehnung
an der Außenseite des Biegewinkels
schon bei geringer Zubiegung. Wird
das Bauteil jedoch erwärmt, typischerweise auf 150 bis 300 °C, lässt
sich dies verhindern. Denn dann
steigt bei zahlreichen Materialien die
Bruchdehnung um ein Vielfaches.
„Bei Versuchen in der Vergangenheit wurden Werkstücke im Ofen oder
durch direkte Flammen erwärmt, was
allerdings zeitintensiv war und leicht
die Oberflächen beschädigte“, erläutert Dieter Schuöcker, Leiter des
Instituts für Fertigungs- und Hochleistungslasertechnik an der TU Wien.
„Zudem ist ein selektives Erwärmen
der Biegelinie völlig ausreichend. Im
Gegensatz zu Plasma- oder Induktionstechnologien kann der Laserstrahl
Laser-assisted die bending with integrated diode lasers
Safe deformation of brittle materials
Together with the Technical University of Vienna (TU Wien), the
company Trumpf in Ditzingen,
Germany, has developed a method
that enables the processing of
not previously deformable, brittle
materials, such as alloys of magnesium, aluminium or titanium.
The shaping method, which has
been named ‘Laser-assisted Die
Bending’ (LADB), is a real progress
in this technology. It could greatly
extend the present range of users and decisively influence the
design of future die bending machines.
Brittle materials such as high-strength
steels, aluminium, titanium or magnesium fracture when bent through
even quite small angles, because of
the strain on the outside of the bend.
However, this can be prevented by
heating the component, typically to
150° to 300°C, since with many materials this increases the elongation at
fracture by a multiple.
“In tests in the past, workpieces
were heated in a furnace or by direct flame contact, but this was timeconsuming and the surfaces could
easily be damaged”, explains Dieter
Schuöcker, Director of the Institute
for Production and High-power Laser
Technology at TU Vienna. “Besides,
selective heating of the bend
line is entirely satisfactory.
In contrast to plasma or
induction methods, a laser
beam can do this along a
very narrow path and is
therefore the best solution
for this purpose.”
Laser-assisted die bending can be carried out on
an ordinary bending press.
While at first slight coldbending
stiffens the workVergleichskantungen mit und ohne Laserunterstützung
bei einer Magnesiumlegierung der Stärke 1,6 mm
piece, the laser incorporated
in the lower die begins the
Comparison of bending with and without laser assistance, on a magnesium alloy sheet 1.6 mm thick
local heating of the material.
30
A thermocouple integrated in the upper die checks whether a specified
temperature level has been reached,
which can be varied depending on the
type of material and its thickness. The
bending process is then continued directly, as is the heating. This ensures
that only as much heat as actually
needed is introduced, and that takes
place rapidly, at the right time and in
the right place.
A study presented by TU Vienna
and Trumpf used 200-watt diode laser
bars on micro-channel radiators. In a
lower die, in each case 100 mm high
and 100 mm long with a die width
of 16 mm, a diode laser with eight of
these diode bars is incorporated. By
means of plug-in connections as many
such diode laser dies as desired can be
arranged in series one after another.
The entire structure is modular, so
that the diode lasers can easily be
exchanged or incorporated into other
die shapes.
A pneumatically actuated slide,
which reaches as far as the workpiece, closes the die and so makes it
possible to bend even shorter lengths
without emergence of the beam. To
prevent the optical system from being adversely affected by dirt falling
on it, filtered compressed air is blown
in from the side during bending. This
method proved effective after tests at
TU Vienna, even for sheets badly contaminated by scale or paint.
The study also involved users,
with their individual requirements.
For example Amag Rolling, a subsidiary of Austria Metall (Amag), supplied
high-strength aluminium alloys used
for the production of auto body parts,
structural components for aircraft,
and special products for the ski and
sports industry. “The hot-forming of
such sheets offers considerable potential for complex components with
exceptional strength – and this, at
moderate material prices”, says Dirk
Uffelmann, a technologist at Amag.
SPECIAL
Salzgitter Magnesium-Technologie, a
subsidiary of Salzgitter AG and industrial producer of rolled plates, components and structures from magnesium, is also active in automotive,
aerospace, mechanical and electronic
engineering. “There is considerable
potential and a fundamental need for
the hot bending of magnesium sheet
components, from the manufacture
of ultra-light, thin-sheet housings to
stamp-bent parts for transport technology”, declares Peter Juchmann,
Managing Director of Salzgitter.
And what do the developers say
about the future of their technology?
“LADB is an outstanding development basis for new applications in
bending technology”, says Armin
Rau, Technical Managing Director of
Trumpf Maschinen Austria. “But it is
not yet market-ready. Some aspects,
such as the switching off of unneeded
lasers and the mechanical structure,
still have to be optimised.”
Possible inquiries are being treated
individual for the time being, in order
to determine for each case the appropriate solution options and proposals.
N
About Trumpf
The Trumpf Group, with an annual
turnover or around two billion euros
and about 8,000 employees worldwide,
is one of the world-leaders in the field
of production technology. Its three business sectors – machine tools, electric
tools and laser technology as well as
electronics and medical technology
– are combined under the umbrella of
a holding company. The core business is
machine tools for flexible sheet processing by stamping and forming, for laser
machining and for bending. In the field
of industrial lasers and laser systems
the company, with its headquarters in
Ditzingen, near Stuttgart, is the technology and world market leader. With 57
subsidiaries and industry establishments,
the group is represented in almost every
European country, in North and South
America and in Asia. It has production
facilities in Germany, China, France,
Great Britain, Japan, Mexico, Austria,
Poland, Switzerland, the Czech Republic
and the USA.
Rolling, eine Tochtergesellschaft der
dies auf einer sehr schmalen Spur
Austria Metall Aktiengesellschaft
leisten und stellt deshalb für diese
(Amag), hochfeste AluminiumlegieAnforderung die beste Lösung dar.“
rungen für die Herstellung von AutoDas laserunterstützte Gesenkbiemobilkarosserieteilen, Flugzeugstrukgen kann auf einer regulären Abkantturteilen sowie Spezialartikeln für die
presse erfolgen. Während zunächst
Ski- und Sportindustrie. „Die Warmeine kleine Kaltkantung das Werkumformung solcher Bleche bietet
stück versteift, beginnt der im Unerhebliches Potenzial für komplexe
terwerkzeug verbaute Laser mit der
Bauteile mit höchster Festigkeit – und
lokalen Erwärmung des Materials.
das zu moderaten Materialpreisen“,
Ein im Oberwerkzeug integriertes
so Amag-Technologe Dirk Uffelmann.
Thermoelement prüft, ob ein vorgeAuch die Salzgitter Magnesiumgebenes Temperaturniveau erreicht
Technologie
GmbH, eine Tochterist, das sich je nach Materialart und
gesellschaft
der
Salzgitter AG und
-dicke variieren lässt. Dann wird der
industrieller
Hersteller
von WalzplatBiegevorgang direkt fortgesetzt, und
ten,
Bauteilen
und
Konstruktionen
auch die Erwärmung geht weiter. So
aus Magnesium, ist für die Automoist sichergestellt, dass schnell, zur
biltechnik, Luft- und Raumfahrt sowie
richtigen Zeit und am richtigen Ort
nur soviel Wärme eingebracht wird,
für den Maschinen- und Elektronikgewie tatsächlich nötig ist.
rätebau tätig. „Es besteht erhebliches
Eine von der TU Wien und Trumpf
Potenzial und grundsätzlicher Bedarf
vorgestellte Studie verwendet 200für das Warmbiegen von MagnesiWatt-Diodenlaserbarren auf Mikroum-Blechteilen, von der Fertigung
kanalkühlern. In je ein 100 mm hohes
ultraleichter Feinblechgehäuse bis
und 100 mm langes Untergesenk mit
hin zu Stanzbiegeteilen der Verkehrs16 mm Gesenkweite ist ein Diodenlatechnik“, berichtet Peter Juchmann,
ser mit acht dieser Laserdiodenbarren
Geschäftsführer bei Salzgitter.
eingebaut. Über Steckverbindungen
Und was sagen die Entwickler über
können beliebig viele solcher Diodie Zukunft ihrer Technologie? „Das
denlaser-Gesenke aneinandergereiht
LUGB ist eine hervorragende Basiswerden. Der gesamte Aufbau ist moentwicklung für neue Anwendungen
dular, sodass die Diodenlaser leicht
in der Biegetechnologie“, so Armin
ausgetauscht bzw. in andere GesenkRau, technischer Geschäftsführer der
formen eingebaut werden können.
Trumpf Maschinen Austria. „Aber es
Ein pneumatisch betätigter Schuist noch nicht reif für den Verkauf.
ber, der bis zum Werkstück reicht,
Zunächst müssen Teilaspekte wie
schließt das Gesenk ab und macht
die Abschaltung nicht benötigter
so auch kleinere Biegelängen ohne
Lasermodule und der mechanische
Strahlaustritt möglich. Um die OpAufbau optimiert werden.“ Mögliche
tiken nicht durch herabfallenden
Anfragen werden so lange individuell
Schmutz zu beeinträchtigen, wird
behandelt, um für jeden Fall die paswährend des Biegevorgangs gefilterte
senden Lösungsmöglichkeiten und
Pressluft von der Seite eingeblasen.
Vorschläge ermitteln zu können. N
Diese Lösung bewährt sich nach
Tests an der TU
Wien selbst für
stark verschmutzende
Bleche
mit Zunder oder
Farbe.
In die Studie
wurden auch Anwender mit ihren
individuellen
Anforderungen
einbezogen. So Geöffnetes laserunterstütztes Gesenk mit integriertem Diodenlaser
liefert die Amag Open laser-assisted die with integrated diode laser
31
TECHNOLOGIE
CVD coated aluminium extrusion dies
J. Maier, Singen
The currently used nitriding process
is still applicable for all low-volume
applications but it has some major
disadvantages: renitriding is necessary due to diffusion of N2, overnitriding is possible and loss of dimension due to the required polishing
procedure. Coating technology can
overcome these disadvantages. Two
main coating technologies exist nowadays: the PVD method and the CVD
method. Generally spoken, hard layers produced either by CVD or PVD
technology have the task to reduce
friction between aluminium and die
surface and to reduce the wear of the
extrusion die [2]. Even though PVD
technology is successfully applied in
many other industries it turned out to
be not the perfectly suitable solution
for the application for aluminium extrusion dies. This is mainly caused by
the incapability to coat inner parts of
the die like bearings with a diameter
to depth ratio lower than 1:1.
The chemical treatment has a good
throwing power and is not restricted
to geometry. Therefore almost every
die contour can be coated with a uniform layer thickness. This is especially suitable for extrusion dies with its
sometimes deep and thin slots as well
as undercuts.
32
CVD Technology
The chemical vapour deposition
(CVD) technology
is a chemical precipitation from the
gas atmosphere.
The hard material is applied to
the surface of the
die from the gaseous phase. Base
material and side
product of the
process are gases.
The CVD method
is carried out at a
pressure of 30 to
400 mbar. The gas
mixture and flow
rate defines the Fig. 1: Separation of titanium carbide
layer, for instance
for a TiN layer a mixture of TiCl4 (ticonversion and a change in volume.
tanium tetra chloride), nitrogen and
Therefore special tool steels had to be
hydrogen (Fig. 1) is needed. Standard
developed to overcome that problem,
CVD coating layers range between 6
combined with a post-tempering proand 15 μm.
cess. The special tool steel has to be of
Three main methods of CVD
high strength, good toughness and has
coating are distinguished: the highto be capable of with-standing the long
temperature CVD executed at temlife cycles during extrusion. The first
peratures of 900 to 1,000°C, the memass production application for CVD
dium-temperature CVD
at 700 to 900°C and the
plasma-activated P-CVD
at 450 to 650°C [3].
From all three different CVD coating methods the high-temperature (HT) CVD turned
out to be most successful in operation and
coating results. The high
temperatures of the HTCVD process at around
1,000°C lead to a certain
distortion of the die. The
high temperature acts
like a re-hardening process [3]. The cool-down
velocity is slower than
in a hardening process,
which leads to a not
completely controllable
austenitic-martensitic Fig. 2: CVD coated extrusion die for heat exchanger profiles
Images: Wefa
Dies for extrusion of aluminium
alloys are exposed to severe thermal and mechanical conditions.
Corrosion, erosive wear and thermal fatigue are dominant failure
mechanism. To extend there lives
different surface modification techniques and coating techniques are
used, such as nitriding and CVD
coatings [1]. Market trends for
coated aluminium extrusion dies
are high-volume applications like
multi-micro port, precision round
tube profiles and dies for ‘hardpush alloys’ with high content of
Si, Mg, etc. Low profile tolerance,
reduced die serviceability and
increased die lifetime can be established. This paper will discuss
the advantages and applications of
CVD coated extrusion dies.
TECHNOLOGY
Fig. 3: Organisation of a CVD coating unit
coated dies based on hot tool steels
in the area of micro- and multi-micro
port dies for heat exchanger profiles
(Fig. 2). Before that hard-metal dies
were the mostly used technology. It
turned out that hard metal as base material of the die is more susceptible
to breakage than hot tool steel. This
is the reason for the success of CVD
coated hot tool steel in aluminium
extrusion applications, especially for
micro-port dies. Wefa has developed
this technology and holds the patents
for the ‘process for manufacturing an
extrusion tool using a CVD process’.
The layer formation is caused by addition, where the alloy elements of the
substrate (steel) are diffusions in the
coating layer under building-up of a
connecting layer. The result of this
mechanism is a good bonding between layer and substrate (Fig. 1) [1].
Modern CVD coatings for extrusion dies are mostly multi-layer systems. The target is to combine different layer systems in order to get the
best results in wear ratio, bond and
hardness.
Methods of separation
The HT-CVD coating process is determined by the parameter temperature, pressure, gas composition and
flow rate (Fig. 3). The temperature is
responsible for structure bond, hardness and surface quality of the coating while the pressure is connected
to the uniformity and the dispersion.
Gas composition and flow rate are
connected to coating bond and structure.
Base for the origin of a CVD coating
is the existence of metal in volatile
compound. The transition metals are
halogens (fluorides, chlorides, bromides, iodides) of the fourth (Ti, Fr)
fifth and sixth group in the classification of elements. Other metal sources
are metal carbonyls or certain metal
organic compounds [3].
Fig. 4: CVD coating plant at Wefa
CVD coating units
This parameters are written in a recipe with continuous gas flow rates and
a defined temperature gradient over
the reactor. The heating of the reactor
is executed through the reactor walls
by means of a hood-type furnace (Fig.
3). The temperature profile has to be
measured by thermoelectric couples
in order to maintain a uniform temperature in the reactor. The gas flow
rate is controlled by electronic-massflow controller (MFC).
The process is critical to air oxygen
which has negative effects on layer
hardness and bond. Therefore the
equipment has to be entirely sealed
and it has to be resistant against the
corrosive gases used. Figure 4 shows
the CVD coating unit at Wefa. All residual gases like CO and HCL have
to be neutralized in a liquid vacuum
pump unit by the means of caustic
soda. A special focus has to be laid
on security and environmental issues
related to the CVD coating process.
The pre-treatment of the die surface has a large impact on the quality
of the coating. Even small impurities
can lead to reduced product quality
and therefore the cleaning process
and its control is of high importance.
For pre-treatment various cleaning
processes are used including ultrasonic cleaning, sandblasting, drying,
etc. Figure 5 shows a modular ultrasonic-cleaning unit including cleaning, cleansing and drying steps.
Coating analysis
The coating layers have to be analysed after each batch for quality and
product conformity reasons. Analysing methods currently used are the
Fig. 5: Modular ultra-sonic-cleaning unit
33
TECHNOLOGIE
pending on the profile. It
is also possible to run the
press with much higher
extrusion speeds than
with uncoated dies due
to the low friction of the
coating. In order to prove
these theoretical values a
test unit was established.
The coating systems were
tested against different
aluminium alloys.
The main advantages of
CVD dies compared to niFig. 6: Analysing coating layers with calotte test
trided dies are as follows:
• instantly usable
calotte test (Fig. 6), the scratch test,
• almost maintenance-free
the metallurgical analysis of the crosssection and the visual inspection.
• no caustic necessary after operation
In the calotte test the probe is in• dimensionally stable until end of
stalled on a magnet. A metal ball is
lifetime
turned into the coating layers by a
• low tolerances possible
drive shaft. The ball and the abrasive
• increased extrusion velocity due
suspension create a round pattern
to low friction
which is measured and converted
• less extrusion interruptions
under the microscope. The calotte
• reduced staff due to less re-work
test is an easy and flexible method to
and correction.
measure layer thickness.
CVD coated dies are more or less
In the scratch test the critical load
maintenance-free which means the
of the coating is measured and the picremaining aluminium can stay in the
ture of failure is measured, too. The
die between two cycles. Maintenance
test gives good results about layer
and cleaning in caustic is only necesbond of multi-layer coatings.
sary in case of die lines caused by forThe metallurgical analysis of the
eign particles in the billet material. In
cross-section is an accurate method to
that case the bearings of the die would
check the interface between coating
have to be polished with sandpaper
layers, coating and steel or cracks in
after caustic, and the die could be put
the coating due to high internal stress
back into service by heating it up to
(Fig. 7).
operating temperature.
Finally the visual inspection of the
surface quality is advisable under the
microscope.
Outlook
Due to its advantages compared with
other coating methods the demand
for CVD-coated dies in the extrusion
industry is growing. The main applications right now are multi port and
micro multi port dies for heat exchanger profiles as well as round tube
dies. Figure 8 shows insert technology
with CVD-coating. They are executed
as plate and mandrel inserts in a die
holder, where one insert can be replaced after failure through wear.
Coating is also suitable for high-volume shape dies with simple geometry.
Current areas of development
within the market are new coating
types for improved surface finish
quality and coatings for ‘hard-push’
alloys. Due to the reduced friction
ratio of the coating systems against
various aluminium alloys higher extrusion speeds and better surface
finish quality should be possible to
realize. The extrusion industry also
asks for more complex respectively
bigger shape and flat dies to be coated. After the coating is applied there
is also only limited correction possible especially in the bearing area.
O-die trial procedure for CVD coated
extrusion dies is therefore crucial.
The general target is to offer the right
coating/steel/hardness/design-combination for the corresponding application.
References
[1] Klaus Müller and 12 co-authors, Fundamentals of Extrusion Technology, 2004,
pp. 208-209.
CVD coated extrusion dies
[2] K. B. Müller, Deposition of hard films
on hot-working steel dies for aluminium.
Journal of Materials Processing Technology 130-131 (2002) 432-437.
With a CVD coated die a lifetime of
over 1,000 billets can be reached, de-
[3] Harald Simon and Martin Thoma,
Angewandte Oberflächentechnik für metallische Werkstoffe Vol. 2, Hanser Fachbuchverlag, 1989.
Autor
Fig. 7: Coating cross section
34
Fig. 8: Insert technology with CVD-coating
Dipl.-Ing. Joachim Maier is Managing
Director of Wefa Singen GmbH and Wefa
Inotec GmbH, located in Singen, Germany.
Wefa is a leading European extrusion die
maker with four die shops in Germany,
Switzerland and Czech Republic.
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TECHNOLOGIE
Fotos und Grafik: Audi
Leichtbau ist Kernkompetenz von Audi
Karosseriebau des Audi TT Coupé
Unter allen Technologien, die Audi
vorantreibt, genießt der Leichtbau einen besonderen Stellenwert. Er ist eine der wichtigsten
Kernkompetenzen der Marke.
Als Erfinder der selbsttragenden
Aluminiumkarosserie führt Audi
beim Leichtbau den Wettbewerb
weltweit an. „Es ist eines unserer
nachhaltigsten Ziele für die Zukunft, die Gewichtsspirale umzukehren. Leichtbau ist die Basis für
unseren gesamthaften Ansatz der
Effizienzsteigerung“, sagt Michael
Dick, Vorstand für den Geschäftsbereich Technische Entwicklung
der Audi AG.
Leichtbau trägt entscheidend zur
Sportlichkeit und, noch wichtiger,
zur Effizienz, also zur Schonung der
Ressourcen und der Senkung der
Betriebskosten bei. Die elektrischen
Antriebe der Zukunft werden zusätzliches Gewicht ins Auto bringen und
vorerst nur eher geringe Reichweiten
ermöglichen – umso entscheidender
36
Frame-and-body construction of the Audi TT Coupé
Lightweight design is an Audi core competence
Lightweight design enjoys a special status among all the technologies that Audi is constantly
advancing. It is one of the carmaker’s most important core competences. As the inventor of the selfsupporting aluminium body, Audi
is the worldwide leader in lightweight design. “One of our most
enduring aims for the future is to
reverse the weight spiral. Lightweight design is the foundation of
our entire approach to improving
efficiency”, says Michael Dick,
member of the Audi management
board and responsible for technical development.
Lightweight design is a strategic responsibility at Audi. It makes a significant contribution to sportiness
and, even more important, to efficiency, thus it helps to conserve resources and reduce operating costs.
The electric drives of the future will
add additional weight to the car and
will initially only offer a limited range,
making systematic lightweight design
all the more important. When it comes
to the body, the development engineers at Audi get a lot of ideas from
the outside. The aerospace industry
and motor sports provide important
inspiration.
The best examples of lightweight
design are provided by nature, however. In nature, only the amount of
material required in the respective
context is used. In the field of bionics,
solutions to technical solutions are
specifically sought in biology. “Many
of the extruded sections we use in the
ASF design, such as the sills of the
TT, follow bionic principles in their
topology. They are hollow, but heavily
ribbed on the inside, reminiscent of
the bones in the skeleton of a human
or a bird”, says Heinrich Timm, head
TECHNOLOGY
of the Aluminium and Lightweight
Design Centre Neckarsulm.
The architecture of Audi’s Space
Frame (ASF) bodies differs widely
between the individual model series.
The superstructure of the R8 highperformance sports car makes extensive use of extruded sections, which
make up 70% of the wrought components, in other words the starting
components. In the TT Coupé, metal
panels account for 45% and thus the
largest fraction of the aluminium,
whereas large, multifunctional castings play a decisive role in the structure of the A8, with 29 of them accounting for 34% of the weight.
Integrated approach
to reverse the weight spiral
Heinz Hollerweger, head of Total Vehicle Development, emphasizes that
Audi considers lightweight design to
be not simply a collection of individual components, but rather a complete,
highly integrated project. “An aluminium tailgate permits a lighter gas strut.
Axle components made of aluminium
transmit lower forces to the body than
do steel suspension links, thus the superstructure can be lighter, which in
turn allows for more compact brakes,
a smaller engine and a correspondingly streamlined exhaust system. This
reverses the weight spiral while actually improving efficiency and driving
dynamics.”
The engine itself also holds significant untapped potential. A reduction
of the conrod masses results in a reduced load on the crankshaft, which
in turn allows for a lighter crankshaft
design. The resulting reduction of the
rotating masses with their moments
of inertia has a very strong, positive
effect on acceleration and fuel consumption far beyond the simple reduction in weight.
Lightweight design is the top priority for every Audi vehicle development project, and this applies to every
step of the process through the construction of the prototype. Each individual component is assessed with
respect to its weight and the effect on
the total vehicle. Regular weight balance calculations help drive further
continuous optimisations.
©
ist konsequenter Leichtbau für sie. Im
Karosseriebereich holen sich die Entwickler von Audi viele Anregungen
von außen. Die Luft- und Raumfahrt
sowie der Motorsport liefern wichtige
Impulse.
Das größte Vorbild beim Leichtbau
ist aber die Natur – denn dort wird
immer nur so viel Material eingesetzt, wie es im jeweiligen Kontext
nötig ist. In der sogenannten Bionik
werden für technische Herausforderungen gezielt Lösungen in der Biologie gesucht. „Viele Strangpressprofile,
die wir in der ASF-Bauweise nutzen,
zum Beispiel die Schweller beim TT,
folgen in ihrer Topologie bionischen
Prinzipien. Sie sind hohl, aber im Inneren intensiv verrippt, damit erinnern sie an die Knochen im Skelett
eines Menschen oder eines Vogels“,
erläutert Heinrich Timm, Leiter des
Aluminium- und Leichtbauzentrums
Neckarsulm.
Bei der Architektur ihrer ASF(Audi
Space Frame)-Karosserien differenziert der Autohersteller stark zwischen
den einzelnen Baureihen. Der Aufbau
des Hochleistungssportwagens R8
setzt vor allem auf Strangpressprofile
– sie machen 70 Prozent der Halbzeuge, also der Ausgangsbauteile,
aus. Beim TT Coupé bilden dagegen
Bleche mit 45 Prozent die stärkste
Fraktion innerhalb des Aluminiumanteils. Und in der Struktur des A8
spielen multifunktionale Groß-Gussbauteile eine entscheidende Rolle:
29 von ihnen nehmen 34 Prozent des
Gewichts ein.
Ganzheitlicher Ansatz zur
Umkehr der Gewichtsspirale
Audi betrachtet den Leichtbau nicht
als bloße Ansammlung einzelner
Komponenten, sondern als gesamthaftes, hoch integriertes Projekt, wie
Heinz Hollerweger, Leiter Entwicklung Gesamtfahrzeug, betont. „Eine
Heckklappe aus Aluminium erlaubt
eine leichtere Gasdruckfeder. Achsbauteile aus Aluminium leiten niedrigere Kräfte in die Karosserie ein als
stählerne Lenker – der Aufbau kann
leichter werden, und das wiederum
ermöglicht kompaktere Bremsen,
einen kleineren Motor und eine entsprechend schlanke Abgasanlage. So
kehrt sich die Gewichtsspirale um und
Effizienz und Fahrdynamik steigen.“
Auch der Motor selbst bietet noch
große Potenziale. Eine Verringerung
der Pleuelmassen schlägt sich in einer
verringerten Kurbelwellenbelastung
nieder, was in der Folge auch eine
leichtere Kurbelwellenkonstruktion
erlaubt. Die daraus entstehende Verringerung der sogenannten rotatorischen Massen mit ihren Trägheitsmomenten hat einen starken positiven
Einfluss auf die Beschleunigung und
den Verbrauch, weit über die reine
Gewichtsreduzierung hinaus.
Die Audi-Entwickler betonen,
dass bei jeder Fahrzeugentwicklung
der Leichtbau höchste Priorität genießt, das gelte für jeden Schritt des
Prozesses bis hin zum Prototypenbau. Jede Einzelkomponente werde
hinsichtlich ihres Gewichts und der
Auswirkung auf
das Gesamtfahr-
Audi R8 Technik – multifunktionales
Gussteil, Längsträger hinten
Audi R8 technology – multifunctional
casting, rear longitudinal member
zeug bewertet, regelmäßige Gewichtsbilanzen sorgen für eine weitere kontinuierliche Optimierung.
Leichtbau ist in jeder Hinsicht ein
Gewinn – auch für die Fahrdynamik
und die passive Sicherheit. Je leichter
ein Auto ist, desto weniger kinetische
Energie entwickelt es, und umso weniger von ihr muss es bei einem Crash
in Deformation umwandeln. Auch
der Schutz anderer Verkehrsteilnehmer wird verbessert, denn ein leichtes Auto belastet den Unfallgegner bei
einem Zusammenstoß geringer.
Auf dem Feld der Fahrdynamik
spielt das Beschleunigungsvermögen eine zentrale Rolle. Ein 1.200 kg
schweres Auto erreicht beim stehenden Start die 100 km/h-Marke zwölf
Meter früher als ein Rivale ©
37
TECHNOLOGIE
mit 1.400 kg. Bei der Beschleunigung
wirkt sich die Verringerung der rotatorischen, also der sich drehenden
Massen mit ihren Trägheitsmomenten besonders stark aus. Wenn man
die Schwungscheibe am Motor um
ein Kilogramm erleichtert, hat das
– bei der entsprechenden Gangübersetzung – denselben Effekt wie 16 kg
Reduzierung an den translatorischen,
das heißt geradlinig bewegten Massen, etwa an der Karosserie.
Auch beim Bremsen erzielt eine
geringere Fahrzeugmasse positive
Effekte in mehrfacher Hinsicht: Der
Bremsweg ist insgesamt kürzer, der
Bremsdruck baut sich schneller auf
und die Scheiben werden weniger
heiß, was die Fadinggefahr bei einer
längeren Passabfahrt senkt. Ein leichtes Auto kommt mit kleineren und
leichteren Bremsen aus.
Die Verringerung der ungefederten Massen an den Rädern bringt viele
Vorteile – unter anderem erlaubt sie
es, die Dämpfung weicher abzustimmen und dadurch den Schwingungskomfort zu verbessern. Wenn die ungefederten Massen um 10 kg zurückgehen, reduziert sich die Belastung
am Federbein um vier Prozent. Um
denselben Effekt mit den gefederten
Massen zu erzielen, müsste man dort
fast 50 kg einsparen.
Die leichten Aluminiumkarosserien von Audi haben auch in puncto
Ökologie einen positiven Effekt. In
der Summe ersparen sie der Umwelt
große Mengen CO2 – durch das geringere Fahrzeuggewicht und die
energetische Gesamtbilanz. Am Ende
des Autolebens kann das Material
wiederverwertet werden, beliebig oft
und ohne Qualitätsverlust. Bei der
Herstellung des Primäraluminiums
liegt der Energieaufwand zwar höher
als bei Stahl, aber durch das Recycling
ergibt sich gegenüber Stahl eine positive Gesamtbilanz.
Fachwerk aus Aluminium
– die ASF-Karosserie
In ihrem grundlegenden Aufbau weist
die ASF-Karosserie Ähnlichkeit mit
einem Fachwerk auf. Ihr Gerüst besteht aus Strangpressprofilen und
Druckgussteilen aus Aluminium. In
dieses Gerippe sind die Aluminium-
38
bleche – etwa die Dachhaut, der Boden oder die Seitenteile – mittragend
und kraftschlüssig eingebunden. Je
nach ihrer Aufgabe weisen die Komponenten des Space Frames ganz
unterschiedliche Formen und Querschnitte auf.
Strangpressprofile haben ihre
große Stärke in der gestalterischen
Flexibilität. Die Seitenschweller beim
TT Coupé und beim TT Roadster beispielsweise sind äußerlich identisch,
im Inneren jedoch sind sie nach bionischen Prinzipien topologieoptimiert
– das bedeutet, dass die Geometrie
des Bauteils bei einer gegebenen Belastung auf maximale Gewichtseinsparung optimiert wird. Ihre unterschiedliche Verrippung entscheidet
über ihre Steifigkeit – beim Roadster
ist sie noch höher als beim Coupé,
um den Entfall des Daches auszugleichen. Die Profile des TT bestehen
aus hochmodernen, von Audi entwickelten Legierungen. Das erhöht ihre
Festigkeit weiter und senkt das Gewicht noch stärker.
Jedes Strangpressprofil ist in Profil und Querschnitt exakt für seinen
Einsatzzweck optimiert. Beim Audi
R8 beispielsweise erhält der Dachbogen seine Gestalt per Innenhochdruckumformung – eine unter hohem
Druck eingepresste Flüssigkeit bringt
das Profil in Form. Dieses Produktionsverfahren erlaubt eine komplexe
Gestaltung, die mehrere Bauteile
einspart, und sorgt für maximale
Präzision. Zudem bleibt die A-Säule
schmal und damit die Sichtverdeckung nach schräg vorne gering.
Die extrem belastbaren VakuumDruckgusskomponenten
kommen
vor allem dort zum Einsatz, wo lokal
hohe Kräfte eingeleitet werden und
wo Vielseitigkeit und Gestaltungsfreiheit gefragt sind. Ein Paradebeispiel
ist der A-Säulen-Knoten beim TT,
der den unteren Bereich der A-Säule
verstärkt – als multifunktionales Bauteil verbindet er den Längsträger, den
Schweller, die Säule, den Scheibenquerträger, den Dachrahmen und die
Federbeinaufnahme miteinander.
Wie alle Aluminium-Gussteile
zeichnet sich der Gussknoten durch
präzise Geometrie und optimale
Raumausnutzung aus. Möglich sind
solch komplizierte Formen nur durch
Lightweight design is a benefit in all
respects, including driving dynamics
and passive safety. The lighter a car
is, the less kinetic energy it develops
and the less of this energy needs to
be converted into deformation in the
event of a crash. Protection for other
road users is also improved since a
lightweight car places less of a load
with which it collides.
Acceleration behaviour plays a major role in the field of driving dynamics. A car weighing 1,200 kg reaches
the 100 km/h mark from a standing
start twelve metres sooner than a rival
weighing 1,400 kg. The reduction of
so-called rotating masses with their
moments of inertia has a particularly
strong effect on acceleration. Reducing the weight of a car’s flywheel by
one kilogram has the same effect as a
16 kg reduction in the weight of the
translational (i. e. rectilinear) masses,
such as the body.
A lower vehicle mass also has a
positive effect on braking – and that
in a number of regards. Overall stopping distance is shorter, brake pressure develops more quickly and the
discs do not get as hot, which reduces
the risk of fading during a long mountain descent, for example. A lightweight car gets by with smaller and
lighter brakes.
This reduction of the unsprung
masses at the wheels brings numerous
advantages. For example, a less stiff
suspension setup can be used, thus
improving vibrational comfort. A 10
kg reduction in the unsprung masses
reduces the load on the suspension
strut by 4%. One would have to reduce the weight of the sprung masses
by nearly 50 kg to achieve the same
effect.
The lightweight aluminium bodies
from Audi also have a very positive
ecological effect. They spare the environment large quantities of CO2 emissions – through their low weight and
the overall energy balance. At the end
of the vehicle’s life, the material can
be melted down and reused over and
over again without any loss in quality.
Although more energy is required to
produce primary aluminium instead
of steel, the effect of recycling makes
the overall balance positive compared
with steel.
TECHNOLOGY
Framework of aluminium
– the ASF body
The basic structure of the Audi Space
Frame resembles the framework of
a timbered framework. Its skeleton
comprises extruded sections and
pressure diecast parts of aluminium.
The aluminium panels – the skin of
the roof, the floor or the side panels
– are integrated into this frame by
means of a frictional connection so as
to be semi-supporting. The components of the ASF have very different
shapes and cross-sections depending
on their function.
The great strength of extruded
profiles lies in their design flexibility.
The side sills of the TT Coupé and
the TT Roadster, for example, appear
identical from the outside, but on the
inside they have been topologically
optimized according to bionic principles. This means that the geometry
of a part at a given load is optimised
to save as much weight as possible.
The differences in their ribbing determines their rigidity, which is higher
in the Roadster than in the Coupé to
compensate for the loss of the roof.
The sections used in the TT are made
of advanced alloys developed by Audi
for greater strength and a further reduction in weight.
The profile and cross-section of
each extruded section has been optimised for its respective use. In the
Audi R8, for example, the roof arch
is shaped by means of hydroforming
– the section is shaped by a liquid
forced into it at high pressure. ©
The Audi TT
Body-in-white featuring
composite construction
intelligente Konstruktions- und Berechnungsprogramme. In der Fertigung bedeutet Vakuumdruckgießen
maximale Präzision – der Guss unter
reduziertem Luftdruck verbessert die
Bauteilqualität.
Die jüngste Entwicklungsstufe
des ASF-Prinzips ist die Mischbauweise in Aluminium und Stahl, wie
Audi sie beim TT Coupé und Roadster realisiert. Der Vorderwagen, der
Boden und die Aufbaustruktur der
kompakten Sportwagen sind aus Aluminium gefertigt; bei den Türen und
der Heckklappe hingegen kommt
tiefgezogener Stahl zum Einsatz. Der
hintere Bereich der Bodengruppe, der
Heckabschluss sowie die Schottwand
beim Roadster bestehen aus hochfestem Stahl. Die Materialverteilung
sorgt für eine optimale Verteilung
der Achslasten und damit für ein dynamisches Handling.
Im Materialmix dominiert Aluminium – es macht beim Coupé 68 Prozent des Gesamtgewichts aus, beim
Roadster 58 Prozent. Die Karosserie
des TT Coupé wiegt 206 kg, die sich
auf 140 kg Aluminium und 66 kg Stahl
verteilen. In reiner Stahlbauweise
wäre sie 48 Prozent bzw. fast 100 kg
schwerer. Der Aluminiumanteil addiert sich aus 63 kg Blechen, 45 kg
Gusskomponenten und 32 kg Strangpressprofilen.
Das niedrige Gewicht der Karosserie ist ein Schlüsselfaktor für hohe
Fahrdynamik und vorbildliche Effizienz. Leer wiegt ein Audi TT 1.8
TFSI lediglich 1.240 kg. Der 1.370 kg
schwere TT 2.0 TDI quattro mit seiDer Audi TT
Rohkarosserie in
Mischbauweise
nem 125 kW (170 PS) starken Motor
gibt sich auf 100 Kilometer im Mittel
mit 5,3 Liter Diesel zufrieden. Beim
Roadster, der nur 45 kg mehr auf die
Waage bringt als das Coupé, fallen
diese Werte ähnlich niedrig aus.
Die ASF-Karosserie des Audi TT
ist in jeder Hinsicht die ideale Lösung für einen Sportwagen. Gegenüber dem Vorgänger wuchs die statische Torsionssteifigkeit um etwa 50
Prozent beim Coupé und 100 Prozent
beim Roadster. Sie ist die Grundlage
für das präzise, dynamische Handling;
zudem sorgt die steife ASF-Bauweise
für hohen Schwingungskomfort an
Bord.
Auch in Sachen Crashsicherheit
geht der TT keine Kompromisse ein.
Die Längsträger im Vorderwagen setzen sich aus Strangpressprofilen und
hoch belastbaren Gussteilen im Übergang zur Fahrgastzelle zusammen. Im
Heck schützen großvolumige Träger
die Passagierzelle. Bei einem Seitenaufprall sorgen hochfeste Aluminiumprofile in den Türen für Schutz. Quer
liegende Strangpressprofile versteifen den Boden der Fahrgastzelle. Ein
starker Dachrahmen bietet Schutz
bei einem Überschlag, der Roadster
hat zudem hochfeste Rohre im Frontscheibenrahmen und zwei Überrollbügel an Bord.
Extrem leicht – Magnesium
Magnesium ist ein besonders leichter
metallischer Konstruktionswerkstoff,
noch einmal ein Drittel leichter als
Aluminium. In Relation zu seinem
geringen Gewicht bietet das Material gute Festigkeit und Steifigkeit, was
weitere Gewichtsreduzierungen möglich macht.
Bereits 1996 hatte Audi im A4 ein
Fünfgang-Schaltgetriebegehäuse aus
Magnesium in Großserie eingeführt.
Heute setzt der Autobauer Magnesiumwerkstoffe in vielen Bereichen ein
– beim Schaltsaugrohr der Modelle
S5 und S6, bei den Lenkradskeletten
aller Modelle, bei Teilen der Lenksäule und im Armaturenbrett des A8.
Auch die Gehäuse der SechsgangSchaltgetriebe in der A3- und TTFamilie werden in großen Stückzahlen aus diesem Material gegossen.
Im Hochleistungssportwagen ©
39
TECHNOLOGIE
Im Technikum des Aluminium- und Leichtbau-Zentrums Neckarsulm: das MIG(Metall
Inert Gas)-Schweißversuchsfeld
At the technical college in Neckarsulm’s
Aluminum and Lightweight Design Centre:
the testing area for metal-inert-gas (MIG)
welding
R8 verwendet Audi das sehr leichte Material sogar innerhalb der aus
Aluminium gefertigten Space FrameStruktur. Der Motorrahmen besteht
aus Magnesiumdruckguss und versteift den Hinterwagen im oberen
Bereich. Schrauben aus Aluminium
verbinden ihn mit dem Audi Space
Frame. Aluminiumschrauben benutzt
Audi seit einigen Jahren in einigen
Bereichen auch, um Motor und Getriebe miteinander zu verbinden, dies
bringt 0,6 kg Ersparnis.
In naher Zukunft wird Audi Magnesium auch direkt an den Motoren
nutzen, etwa für das Oberteil der Ölwanne, den Dichtflansch bei den V6Benzinern oder für den Deckel des
Nockenwellenkastens. Möglich wird
dies durch weiterentwickelte Legierungen, die höhere Belastungen als
die herkömmlichen verkraften. Auch
der A8 der nächsten Generation bekommt ein neues Bauteil aus Magnesium – einen Getriebequerträger,
der zugleich der Versteifung des
Mitteltunnels dient.
Komponenten aus CFK
Mittlerweile machen Kunststoffe den
metallischen Werkstoffen vermehrt
Konkurrenz, wenn es um automobile Leichtbaulösungen geht. Dies gilt
40
auch, und zunehmend, für kohlefaserverstärkte Kunststoffe (CFK). Im
Motorsport weisen sie ihre Stärken
schon lange auf: Sie erzielen je nach
Ausführung überragende Zugfestigkeitswerte von 500 bis 1.350 Newton
pro Quadratmillimeter, sie absorbieren Energie sehr gut und sind extrem
leicht. Audi hat sich im Motorsport
ein breit gefächertes Know-how im
Umgang mit kohlefaserverstärkten
Kunststoffen geschaffen. Heute sind
der Sportprototyp Audi R15 TDI, der
R8 LMS und der A4 DTM in weiten
Bereichen aus CFK-Komponenten
aufgebaut. Während der R15 TDI und
der A4 DTM eine CFK-Karosserie besitzen, kombiniert der R8 LMS seine
ASF-Karosserie mit ausgewählten
CFK-Komponenten.
In der Serie bietet Audi beim R8
auf Kundenwunsch das Sideblade,
den Frontspoiler, den Heckdiffusor,
die Verkleidung des Motorraums und
eine Reihe von Interieurteilen aus
CFK an. Beim künftigen R8 Spyder
bestehen die hinteren Seitenteile und
der Deckel des Verdeckkastens serienmäßig aus dem Hightechmaterial.
Kohlenstofffasern sind nur eine
Möglichkeit, Kunststoffe zu verstärken – auch Glas- oder Aramidfasern
eignen sich dafür. Wenn man sie in
eine Matrix aus Polyamid einbettet,
entsteht ein festes Strukturteil, ein
sogenanntes Organoblech. Audi wird
eine solche Komponente, durch Aluminiumeinlagen verstärkt, beim A8
der vierten Generation einsetzen. Mit
5,4 kg Gewicht unterbietet sie eine
vergleichbare Stahllösung um 2,3 kg.
Kilo für Kilo – Leichtbau
als integriertes Projekt
Leichtbau ist bei Audi ein integrierter
Ansatz, der sämtliche Fahrzeugbereiche mit einbezieht. In der Karosserie stecken naturgemäß besonders
große Potenziale, doch auch der Antrieb, das Fahrwerk, die Elektrik und
der Innenraum können stark zur Gewichtsreduzierung beitragen – nicht
selten im Kilogramm-Bereich und oft
mit dreistelligen Gramm-Beträgen,
von denen jeder einzelne wichtig ist.
Bei vielen Modellen fertigt Audi
alle Fahrwerkskomponenten oder
den größten Teil von ihnen aus Alu-
This high-tech production process
enables complex shapes that eliminate the need for a number of parts
and ensures maximum precision. It
also keeps the A-pillar narrow, thus
reducing the obstruction of vision
when looking forward at an angle.
The extremely durable vacuum
diecast components are used wherever high forces are induced locally
and where there is a need for versatility and design freedom. A classic example is the A-pillar node in the TT,
which reinforces the lower section
of the A-pillar. This multifunctional
component connects the longitudinal
member, the sill, the pillar, the windshield cross-member, the roof frame
and the strut mount with one another.
Like all aluminium castings, the
cast nodes are characterised by precise geometry and optimal utilisation
of space. Such complex shapes are
only possible with the use of intelligent design and computation programs. Vacuum diecasting means
maximum precision in fabrication.
Casting under reduced pressure also
improves component quality.
The latest version of the ASF principle is a hybrid construction of aluminium and steel such as that used
by Audi in the TT Coupé and Roadster. The front end, the floor and the
superstructure of the compact sports
car are fabricated of aluminium, with
deep drawn steel being used for the
doors and the trunk lid. The rear section of the floor assembly, the tail panel and the bulkhead of the Roadster
are made of high-strength steel. The
distribution of the materials provides
for an optimal distribution of axle
loads and thus for dynamic handling.
The material mix is dominated by
aluminium, which accounts for 68%
of the Coupé’s weight and 58% of the
Roadster’s. The body of the TT Coupé
weighs 206 kg, which breaks down to
140 kg of aluminium and 66 kg of
steel. It would be 48% or nearly 100
kg heavier if made entirely of steel.
The aluminium fraction comprises 63
kg of panels, 45 kg of castings and 32
kg of extruded sections.
The low weight of the body is a
key factor for the highly dynamic
road behaviour and exemplary efficiency. Empty, an Audi TT 1.8 TFSI
TECHNOLOGY
weighs only 1,240 kg. The TT 2.0 TDI
quattro, which weighs 1,370 kg and
is equipped with a 125 kW (170 hp)
engine consumes on average only 5.3
litres of diesel fuel per 100 kilometres.
The values are similarly low for the
Roadster, which weighs only 45 kg
more than the Coupé.
The ASF body of the Audi TT is
in all regards the ideal solution for a
sports car. Compared to the preceding model, static torsional rigidity increased by roughly 50% in the Coupé
and 100% in the Roadster. This is the
foundation for precise, dynamic handling. The rigid ASF construction is
also responsible for the high vibrational comfort inside the car.
The TT makes no compromises
when it comes to crash safety. The
longitudinal members in the front
end comprise extruded sections and
highly durable castings at the transition to the passenger cell. In the back,
large-volume members protect the
passenger cell. High-strength aluminium profiles in the doors provide
protection in the event of a side-impact collision. Transverse extruded
profiles reinforce the floor of the passenger cell.
A strong roof frame provides protection in the event of a rollover. The
Roadster also has high-strength tubes
in the windshield frame and two rollbars on board.
Magnesium – an
extremely lightweight material
Magnesium is a particularly lightweight metallic structural material,
even one third lighter than aluminium.
The material offers good strength and
rigidity relative to its weight, enabling
even further weight reductions.
Audi began using a magnesium 5speed transmission casing in a volume
production model back in 1996 for the
A4. Today the carmaker uses magnesium materials in a number of areas,
such as the variable intake manifold
of the S5 and S6, the steering wheel
skeletons for all models, parts of the
steering column and in the dashboard
of the A8. The 6-speed transmission
casings for the A3 and TT family are
also manufactured from this material
in large numbers.
©
Computer-Simulation vom Space Frame des Audi A8 am CAE-Arbeitsplatz eines
Audi-Mitarbeiters
An Audi employee creates a computer simulation of an A8 space frame using CAE
(Computer Aided Engineering)
minium. Auch beim kompakten A3
betreibt die Marke mit den vier Ringen
diesen hohen Aufwand. Hier bringen
der Hilfsrahmen, die Querlenker und
die Schwenklager der Vorderradaufhängung gemeinsam nur 14,4 kg auf
die Waage – in Stahl wären sie 5,9 kg
schwerer.
Beim TT wiegen die Bremsabdeckbleche aus Aluminium nur je
149 Gramm – nicht einmal halb so
viel wie entsprechende Teile aus
Stahl. Die großen Bremsscheiben aus
Kohlefaserkeramik, die Audi in seinen Topmodellen anbietet, sind pro
Stück sogar 10,5 kg leichter als ihre
stählernen Gegenstücke; zudem übertreffen sie diese in puncto Performance und Langlebigkeit deutlich.
Auch bei den Rädern liegen die
möglichen Gewichtseinsparungen im
Kilogramm-Bereich. Mit einer neuen
Hybridtechnologie, bei der das Felgenbett und der Stern einzeln hergestellt und dann verschweißt werden,
können selbst große Räder unter 10
kg Gewicht bleiben – ein entsprechendes Gussrad von heute wiegt
mehr als 12 kg.
Leichtbau im Fahrwerk, insbesondere bei den ungefederten Massen,
ist in doppelter Hinsicht von großem Interesse: zum einen leistet jedes
gesparte Gramm einen Beitrag zur
CO2-Reduzierung, zum anderen steigert es die Fahrdynamik und den
Fahrkomfort – beides ist typisch
Audi. Besonders attraktiv ist die Idee,
die heute üblichen Grauguss-Bremsscheiben durch einen Materialmix
aus Grauguss und Leichtmetall zu
ersetzen.
Bei den sportlichen Topmodellen
R8, RS 6 und TTRS hat Audi dieses
Konzept bereits umgesetzt. Hier bestehen die Reibringe aus Grauguss
und die Bremstöpfe aus Aluminium,
hohl gebohrte Stifte verbinden beide
Komponenten miteinander. Die Stifte
bringen noch einen Zusatznutzen: Sie
verhindern die Weitergabe von Temperaturspitzen an den Bremstopf.
Für die Großserie eignete sich diese Lösung bisher aufgrund des hohen
Aufwands in der Fertigung nicht. Daher hat Audi eine neue Technologie
entwickelt. Der Grauguss-Reibring
integriert eine Zapfenverbindung;
mit ihrer speziellen Form führen die
Zapfen die Hitze ab und sorgen dafür,
dass Regenwasser und Salzlake rasch
abfließen. Wenn der AluminiumBremstopf im Kokillengussverfahren
gegossen wird, liegt der Reibring mit
in der Form – seine Zapfen werden
gleich mit Aluminium umgossen. Diese Innovation von Audi bringt große
Vorteile bei der Gewichtsreduzierung.
Sie liegen im Bereich von 30 Prozent,
das entspricht bis zu 5,5 kg pro Bauteil. Die neue Lösung befindet sich bereits im Prototypenstadium.
N
41
TECHNOLOGY
In the R8 high-performance sports
car, Audi even uses the extremely
lightweight material within the aluminium space frame structure. The
engine frame is made of pressure diecast magnesium and provides added
rigidity in the upper section of the
rear end. Aluminium bolts connect it
to the Audi Space Frame. For some
years now, Audi has used aluminium
screws in certain areas to join the
engine and the transmission, which
saves 0.6 kg.
Thanks to advanced alloys that
can withstand higher loads than conventional ones, Audi will soon begin
using magnesium for parts of the engine itself, such as the top section of
the oil pan, the sealing flange in the
V6 gasoline engines, or for the cover
of the camshaft case. The next generation A8 will also be getting a new
magnesium component – a transmission cross member that also serves to
stiffen the centre tunnel.
Components of CFP
When it comes to automotive lightweight solutions, carbon fibre-reinforced plastics (CFP) rival metallic
materials increasingly. Their strengths
have long been on display in motor
sports. They attain outstanding tensile
strength values ranging from 500 to
1,350 Newtons per mm2 depending
on the exact type; they are extremely light and very good at absorbing
energy. Audi’s involvement in motor sports has enabled it to develop
wide-ranging expertise in the use of
carbon fibre-reinforced plastics. Today the Audi R15 TDI sports prototype, the R8 LMS and the A4 DTM
car are largely constructed of CFP
components. Whereas the R15 TDI
and the A4 DTM have a CFP body,
the R8 LMS combines its ASF body
with selected CFP components.
As far as production models go,
Audi offers the sideblade, the front
spoiler, the rear diffuser, the engine
compartment lining and a number of
interior parts made of CFP as options
for the R8. In the upcoming R8 Spyder, rear side panels and a top compartment cover made of the high-tech
material will be standard equipment.
Carbon fibres are only one way
42
to reinforce plastics. Glass or aramid
fibres can also be used. Embedding
them in a matrix of polyamide produces a solid structural part called
an organic sheet. Audi will use such
components reinforced with aluminium inserts in the fourth generation
A8. Weighing only 5.4 kg, they are
2.3 kg lighter than a comparable steel
solution.
Kilo for kilo – lightweight
design as an integrated project
At Audi, lightweight design is an integrated approach that includes all aspects of the vehicle. By its very nature,
the body harbours particularly large
amounts of potential, but the drivetrain, the chassis, the electrical system
and the passenger compartment can
all make a significant contribution to
weight reduction, frequently on the
kilogram scale and very often in the
hundreds of grams. And
every
gram
counts.
Das Audi-Flaggschiff A8L W12 quattro
With many models, Audi makes all
of the chassis components or at least
the majority of them out of aluminium. The carmaker also makes this
great effort with the compact A3, in
which the subframe, the control arms
and the pivot bearing of the front
suspension together weigh only 14.4
kg. They would be 5.9 kg heavier if
made of steel.
The aluminium brake cover plates
weigh only 149 grams each, or less
than half as much as parts made of
steel. The large carbon fibre-ceramic
brake discs that Audi offers in its top
models are each 10.5 kg lighter than
their steel counterparts, and are also
clearly superior to them in terms of
performance and durability.
Possible weight savings in the kilogram range can also be had in the
wheels. Using a new hybrid technology in which the outer rim and the
centre are manufactured separately
and then welded together, the weight
of even large wheels can be kept
below 10 kg. A corresponding cast
wheel today weighs more than 12 kg.
Running gear featuring lightweight
design, particularly for the unsprung
masses, is of great interest for two reasons: first, each gram of weight saved
helps to reduce CO2 emissions, and
second, it improves driving dynamics
and ride comfort – both are hallmarks
of Audi. One particularly appealing
idea is to replace the cast iron brake
discs commonly used today with a
cast iron/light alloy composite.
Audi has already implemented this
concept in its top-of-the-line sports
cars, the R8, RS 6 and the TTRS. In
these models, the friction rings are
made of cast iron and the brake caps
of aluminium. Drilled studs connect
the two components. As an additional benefit, the
studs
prevent
the transfer of
Audi flagship A8L W12 quattro
peak temperatures to the brake cap.
Because it is costly and complex
to manufacture, this solution is not
currently suitable for large-volume
production. Audi has therefore developed a new technology: a pin connector integrated into the cast iron
friction ring. The special shape of
the pins allows them to dissipate the
heat and ensures that rain water and
saltwater flows away quickly. The
friction ring is placed in the mould
when the aluminium brake cap is
gravity diecast so that aluminium is
cast around the pins.
This innovation offers Audi major
advantages with respect to weight
reduction, saving around 30% or up
to 5.5 kg per component. The new
solution is currently in the prototype
stage.
N
TECHNOLOGIE
Pierburg und Kolbenschmidt begehen gemeinsam ihr 100-jähriges
Jubiläum. Der Rückblick auf die
Unternehmensgeschichte der beiden 1998 zur Kolbenschmidt Pierburg Gruppe zusammengeführten
Automobilzulieferer zeigt, dass die
vergangenen Jahrzehnte durch einen steten Wandel geprägt waren,
nicht zuletzt durch die innovativen
Entwicklungen in der Motorentechnik.
Aus kleinen Anfängen entwickelt, erwirtschaften die 11.000 Mitarbeiter
der Kolbenschmidt Pierburg Gruppe
heute einen Jahresumsatz von rund
2,1 Mrd. Euro (2008). Der international aufgestellte Automobilzulieferer
rangiert inzwischen unter den 100
größten Adressen seiner Branche. Die
Gruppe produziert als langjähriger
Entwicklungspartner der Automobilindustrie mit sechs Geschäftsbereichen Systeme und Module rund um
den Motor für die Erstausrüstung von
Fahrzeugen und den Ersatzteilmarkt.
Pierburg ist über viele Jahrzehnte
Synonym für das Kernstück der Gemischbildung im Motor, den „Vergaser“, gewesen. Das Unternehmen
wurde 1909 gegründet, als Bernhard
Pierburg in Berlin sein Stahlhandelsunternehmen Gebrüder Pierburg
OHG anmeldet. Geschäftsziel ist zunächst der Handel mit hochwertigen
Konstruktionsstählen und Eisen, die
als Bauteile für Automobile, Flugzeuge und Maschinen eingesetzt werden. 1928 fertigt Pierburg den ersten
Solex-Vergaser für Hanomag und legt
damit den Grundstein für das später bekannteste und über viele Jahre zentrale Pierburg-Produkt. Nach
dem Krieg nimmt Alfred Pierburg,
der Sohn des Firmengründers, 1947
die Produktion von Vergasern wieder
auf. Im selben Jahr kommt als neuer
Standort die von Alfred Pierburg gegründete Deutsche Vergaser Gesellschaft in Neuss dazu. 1955 baut er den
ersten Registervergaser; das das Unternehmen erwirbt ein Grundstück
an der Düsseldorfer Straße in Neuss,
noch heute Hauptsitz von Pierburg.
Obwohl Pierburg in den sechziger
Fotos: Kolbenschmidt Pierburg
Pierburg und Kolbenschmidt 100 Jahre alt
unterstreicht auf der
IAA 2005 seine Position als Weltmarktführer in diesem Segment
mit einem neuartigen
System zur gekühlten
Abgasrückführung, bei
dem die Abgase durch
einen kostengünstigen
Aluminiumkühler um
bis zu siebzig Prozent
heruntergekühlt werFirmengründer Bernhard Pierburg und Karl Schmidt
den – ein wichtiger
Baustein zur Erreichung der AbgasJahren einen Großteil der bundesdeutnorm EURO 5.
schen und europäischen AutomobilGroße Beachtung in der automoindustrie mit Vergasern, Drosselklapbilen Welt findet das Unternehmen
penstutzen und Kraftstoffpumpen
auch mit seinen Schaltsaugrohren,
beliefert, wird das Portfolio bereits
die in verschiedenen Varianten seit
frühzeitig um zusätzliche Produkte
fast zwanzig Jahren hergestellt wererweitert. Besonders seit im Jahr
den. Superleichte Saugrohre aus Ma1966 eine strengere Gesetzgebung
gnesiumlegierungen werden erstmals
zur Abgasreduzierung in den USA
1995 präsentiert.
Einzug hält und damit auch Europa
beeinflusst, widmet sich der Zulieferer intensiv der SchadstoffreduzieKolben mit Tradition
rung und entwickelt entsprechende
Motorkomponenten.
Zu Beginn der Firmengeschichte steNach dem Tod Alfred Pierburgs
hen sowohl bei Pierburg als auch
1975 geht die Unternehmensführung
bei Kolbenschmidt klassische Unteran den Sohn Jürgen über, rund zehn
nehmerpersönlichkeiten an der SpitJahre später, 1986, übernimmt die
ze. Karl Schmidt, der Sohn des NSUdamalige Rheinmetall Berlin AG 80
Gründers Christian Schmidt, gründete
Prozent der Firmenanteile von der
im Frühjahr 1910 seine „Deutschen
Familie Pierburg.
Ölfeuerungswerke zu Heilbronn am
Mit dem Beschluss der EG-StaaNeckar“, die er 1917 nach Neckarsten, dass von Ende 1992 an alle neu
ulm verlegt. Geschäftsgrundlage ist
zugelassenen PKW mit einem Dreizunächst die Herstellung von ÖlWege-Katalysator ausgestattet sein
feuerungsanlagen zur Schmelze von
müssen, ist das Ende der VergaserMetallen. Aber schon wenige Jahre
produktion abzusehen und neue
später wird in einer Kokille der erste
Aufgaben wie Verbrauchssenkung
Kolben aus einer Aluminium-Kupferund Schadstoffreduzierung rücken
Legierung gegossen. Mit dieser Entstärker in den Fokus des Unternehwicklung legt Schmidt den Grundmens. Ventile zur Abgasrückführung
stein für die Erfolgsgeschichte von
(AGR) gehören seit langem zum ProKolbenschmidt.
duktspektrum des Unternehmens.
Verlassen in den ersten Jahren die
Deren Entwicklung wird 1970 in Zugegossenen Kolben das Neckarsulsammenarbeit mit einem deutschen
mer Werk noch als Rohlinge, so wird
Automobilhersteller aufgenommen.
1934 zusätzlich eine Werkstatt zur
Seither wurden mehr als 30 Mio.
Kolbenbearbeitung eingerichtet. Von
pneumatische AGRs bei Pierburg
nun an liefert das Unternehmen die
gefertigt. 1996 kommen elektrische
fertig bearbeiteten Kolben direkt an
AGR-Ventile hinzu, die ein größeres
die Automobilindustrie. Bereits 1935
Reduktionspotenzial bei Stickoxiden
werden hier auch die ersten Gleitlaaufweisen und Einsparungen im
ger hergestellt.
Kraftstoffverbrauch bringen. Pierburg
Die Forderung nach immer ©
43
TECHNOLOGIE
deten Unternehmens zurückverlegt.
fähigkeit und Belastbarkeit, die optimale Kolbenkühlung und eine geringe
Schon früh folgt Kolbenschmidt
Geräuschentwicklung eine zunehPierburg seinen internationalen Automend wichtigere Rolle. Mit innovamobilkunden auf die Weltmärkte und
tiven Formen und Werkstoffen sowie
baut sein Fertigungs- und Vertriebseinem langjährigen Knowhow in der
netz systematisch aus. Es kommt zu
Bearbeitung entwickelt KS KolbenÜbernahmen vorhandener Standorte
schmidt heute Komponenten, die den
oder Firmen sowie zu Joint Ventures
derzeitigen und künftigen
oder Beteiligungen und LizenzvergaAnforderungen
gerecht
ben, aber auch zu kompletten Neuwerden. Dazu gehört ungründungen und dem eigenständigen
ter anderem eine Serie von
Aufbau neuer Werksstandorte. BePkw-Leichtbaukolben, die
reits Ende der fünfziger Jahre zieht
trotz eines um 15 Prozent
es Pierburg nach Südamerika. Diese
geringeren Gewichts um
erste Auslandsinvestition des Unterrund 30 Prozent dauernehmens bildet den Startschuss für
fester sind als herkömmdie heutige weltweite Aufstellung der
liche Kolben. Zur moderUnternehmensgruppe mit Produknen
Kolbentechnologie
tionsstandorten in vielen Ländern
gehört heute auch eine neu
Europas, in Nord- und Südamerika,
entwickelte Beschichtung,
Japan, China und Indien.
die mittels Nanopartikeln
Mit der Übernahme aller Aktien
Vergaserproduktion bei Pierburg in den 1950er Jahren
für Reibungsarmut und
der Kolbenschmidt Pierburg AG baut
Verschleißfestigkeit sorgt.
der Rheinmetall-Konzern 2007 sein
Markt eingeführt, verringern den
zweites Standbein Automotive weiter
Kolben- und Kolbenringverschleiß
aus. Kolbenschmidt Pierburg gehört
im Schwerölbetrieb bei Großkolben.
Global Player in
heute zu 100 Prozent zu Rheinmetall
Durch 1965 erstmals in den Kolben
einem starken Verbund
und ist nicht mehr an der Börse noeingeschmolzene und im Produktionstiert. Die Diversifizierung des Rheinverlauf ausspülbare Salzkerne werIn seinen Anfängen noch ein reines
metall-Konzerns mit zwei zentralen
den Kühlkanäle geschaffen, die das
Inhaberunternehmen, erhält die Karl
Unternehmensbereichen und die
Wärmeverhalten des Kolbens in den
Schmidt GmbH mit der Metallgesellsolide finanzielle Situation der Kolbesonders temperaturkritischen Beschaft 1924 einen neuen Mehrheitsgebenschmidt Pierburg Gruppe bilden
reichen deutlich verbessern.
sellschafter, der schließlich 1927 zum
eine gute Ausgangslage dafür, dass
In den siebziger Jahren ist das
alleinigen Inhaber der Neckarsulmer
das Unternehmen auch in Zukunft
Unternehmen einmal mehr Vorreiter
Gesellschaft wird. Für die folgenden
bei einem heute als Standard einrund 70 Jahre bestimmt das
gesetzten Bearbeitungsprozess, der
Frankfurter Unternehmen
Formbolzenbohrung. Hierbei wird
die Geschicke der Firma
das Bolzenloch in einem von KS-Mitund entwickelt sie zu einem
arbeitern entwickelten aufwendigen
international anerkannten
Automobilzulieferer.
Im
Bearbeitungsverfahren mit einer komApril 1984 bringt die Meplex geformten Bohrung versehen
tallgesellschaft das in die
und sorgt so für die optimale WiderKolbenschmidt AG umfirstandsfähigkeit und Kraftaufnahme
mierte Unternehmen an die
der Kolbennaben.
Börse, hält aber zunächst
In den achtziger und neunziger
noch einen MinderheitsanJahren führen schärfere Emissionsteil von 37,5 Prozent, der
auflagen zu einer weiteren Belastung
jedoch sukzessive weiter Fertigbearbeitung von Motorblöcken bei der KS
dieses zentralen Bauteils im Motor.
verringert wird. Am 5. März Aluminium-Technologie
Der Wunsch der Autokonstrukteure
1997 schließlich erwirbt
nach noch schmaleren Feuerstegen
seine auf Produktinnovationen und
Rheinmetall eine Mehrheitsbeteiliund damit geringeren Emissionen
Technologieführerschaft ausgerichtegung
an
der
Kolbenschmidt
AG
und
führt im Motorenbau zu einer weiter
te Unternehmensstrategie fortführen
führt
Kolbenschmidt
und
Pierburg
verbesserten Werkstofftechnologie
und gleichzeitig durch eine aktive
1998
zur
in
Düsseldorf
firmierenden
mit hochtemperaturfesten Legierunweltweite Standortpolitik der fortgeKolbenschmidt
Pierburg
AG
zusamgen und einer Hartanodisierung der
setzten Internationalisierung innermen.
2006
wird
der
Firmensitz
nach
Nuten der Kolbenringe.
halb der Automobilindustrie entspreNeckarsulm
und
damit
an
die
UrIn der aktuellen Kolbentechnik
chen kann.
sprünge
des
von
Karl
Schmidt
gegrünspielen die Faktoren hohe LeistungsN
leistungsfähigeren Motoren bedingt
eine stetige Weiterentwicklung des
Kolbens: Der Ringstreifenkolben, bereits 1948 entwickelt, sorgt für eine
kontrollierte Wärmeausdehnung des
Kolbenschaftes bei hohen Betriebstemperaturen.
Leichtmetallkolben
mit speziellen Ringträgern, 1959 im
44
TECHNOLOGY
Steigerung der Energieeffizienz von AluminiumSchmelz- und Walzwerken beim Einsatz von Druckluft
P. Kuhn, S. Thielen, H. P. Kneijnsberg, Neuss
5 Kaltwalzen 1 350 000t/a
5 cold rolling stands, 1 360 000 tpy
Energiezentrum 1
Energy Centre 1
Fotos: Alunorf
Energiezentrum 2
Energy Centre 2
Schmelzwerk 900 000 t/a, 13 Schmelz- / Gießanlagen
Melting plant 900 000 tpy ,13 melting / casting furnaces
Abb. 1: Werksübersicht Alunorf
2 Warmwalzen 2 000 000t/a
2 hot rolling stands, 2 000 000 tpy
Fig. 1: Aerial view of Alunorf
Improved energy efficiency in
aluminium melting and rolling
plants when using compressed air
P. Kuhn, S. Thielen, H. P. Kneijnsberg, Neuss
Compressed air is an essential
resource for many process steps
in our industry. Often the cost
for the generation, treatment and
distribution of compressed air is
ignored. Compressed air is one of
the most expensive energy sources
in production operations. In future
the cost for compressed air will
continue to rise due to the increasing cost of electricity.
To counteract this development, since
2003 greater efforts have been made
at Aluminium Norf (short: Alunorf)
to increase energy efficiency in the
utilisation of compressed air. Starting
from an analysis of the compressed
air use in 14 European Novelis melting and rolling plants, Alunorf initiated a project to save compressed air
costs. The energy efficiency improvements and resulting cost reductions
for compressed air are reported in
this article.
Starting situation
Figure 1 shows an aerial view of the
Alunorf site in Neuss. The size of the
production plants is about 1.5 km.
Two energy centres located at opposite ends of the site supply compressed air to the plant. In energy
centre 1 there are seven older screw
compressors, and in energy centre 2
there are three state-of-the-art turbo
compressors. Since 2005 the installed
capacity is 48,300 mN³/h from ten
compressors. The connected electricity load is 5,200 kW in total. Further
details concerning the compressed air
generators are shown in table 1.
At the end of the last decade and
the beginning of 2000, increased efficiency of compressed air generation
became a more and more important
issue for energy experts and the interested public worldwide. Compressed
air is electricity in a processed form.
It is therefore highly beneficial ©
Druckluft ist für die verschiedensten Prozessschritte in unserer
Industrie eine unerlässliche Ressource. Häufig wird dabei übersehen, welcher Aufwand für Erzeugung, Aufbereitung und Verteilung
von Druckluft erforderlich ist.
Druckluft zählt zu den teuersten
Energieträgern in der Produktion
und mit steigenden Stromkosten
wird sich der Einsatz von Druckluft auch in Zukunft weiter verteuern.
Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken wurden bei der Aluminium
Norf GmbH (kurz Alunorf) in Neuss
ab 2003 verstärkte Anstrengungen
unternommen, die Energieeffizienz
beim Einsatz von Druckluft zu steigern. Ausgehend von einer Erhebung
und Analyse des Drucklufteinsatzes
in 14 europäischen Schmelz- und
Walzwerken der Novelis wurde bei
Alunorf ein mehrjähriges Projekt zur
Verbesserungen der Energieeffizienz
und Einsparung von Druckluftkosten
umgesetzt, über das nachfolgend berichtet wird.
Ausgangssituation
Abbildung 1 zeigt eine Übersicht
des Werksgeländes der Alunorf. Die
Ausdehnung der Produktionsanlagen
beträgt circa 1,5 km. Zur zentralen
Druckluftversorgung dienen zwei
Energiezentren, die sich an den beiden Enden des Werksgeländes befinden. Für die Drucklufterzeugung
stehen im Energiezentrum 1 sieben
ältere Schraubenkompressoren und
im Energiezentrum 2 drei neuere
Turbokompressoren zur Verfügung.
Seit 2005 beträgt die installierte Erzeugungskapazität 48.300 mN³/h, verteilt auf zehn Kompressoren. Die
elektrische Anschlussleistung beträgt
insgesamt 5.200 kW. Weitere Details
zu den Drucklufterzeugungsanlagen
sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Ende der 1990er Jahre, ©
45
TECHNOLOGIE
Interne
Bezeichnung
In-house
designation
Baujahr
Hertsteller
Typ
Spannung
Year
Manufacturer
Type
Voltage
Volt
Energiezentrum 1 Σ
Energy centre 1 Σ
Schraubenkompressor
Screw compressor
Nr. 2
Nr. 3
Nr. 4
Nr. 8
Nr. 5
Nr. 6
Nr. 7
No. 2
No. 3
No. 4
No. 8
No. 5
No. 6
No. 7
1989
1986
1986
1985
1992
1991
1992
Kaeser
Kaeser
Kaeser
Kaeser
Kaeser
Kaeser
Kaeser
FSD360
FSD360
FSD360
FSD360
HSD760
HSD760
HSD760
380
380
380
380
6 000
6 000
6 000
Energiezentrum 2 Σ
Energy centre 2 Σ
Turbokompressor
Turbo compressor
Turbo 1
Turbo 2
Turbo 3
1994
2005
2000
Mannesmann Joy /Cooper
Atlas Copco
ZH 10.000
Ingersoll Rand Centac C950
Total Σ
Tab. 1: Zusammenstellung der zentralen Drucklufterzeugungsanlagen
Anfang 2000 rückte die Thematik
einer effizienten Druckluftversorgung verstärkt in den Fokus der Fachöffentlichkeit. Druckluft ist veredelter
Strom und von hohem wirtschaftlichen Nutzen. Ein geringer Druckluftverbrauch und eine effiziente
Drucklufterzeugung sind ein Gebot
wirtschaftlicher Vernunft.
Für Deutschland wurde in Studien
abgeschätzt, dass für die Drucklufterzeugung jährlich bis zu 14 Mrd. kWh
an elektrischer Energie eingesetzt
werden. Dies entspricht etwa sieben
Prozent des industriellen Strombedarfs [1]. Die verstärkte Beschäftigung
mit der Druckluftthematik führte
auch bei Alunorf dazu, sich die Effizienz der vorhandenen Druckluft-
Max. Volumenstrom gemessen
Max. volume
flow measured
mN3/h
2 200
20 900
205
205
205
205
460
460
460
2 000
2 000
2 000
2 000
4 300
4 300
4 300
3 000
27 400
1 000
1 000
1 000
5 200
8 400
9 500
9 500
48 300
Tab. 1: Overview of central generators for compressed air
versorgung genauer anzusehen [2].
Gemeinsam mit dem TÜV Rheinland
wurde eine Bestandsaufnahme zur
Erzeugung und zum Verbrauch von
Druckluft durchgeführt [3, 4]. Wesentliche Ergebnisse waren:
• hoher Druckluftverbrauch bis zu
38.000 mN³/h mit Schwankungen von
bis zu 10.000 mN³/h innerhalb von ein
bis zwei Minuten
• fehlende übergeordnete Steuerung
der einzelnen Kompressoren
• fehlende Visualisierung / systematische Überwachung des laufenden
Betriebs der Kompressoren
• unplausible Strommessung und
Betriebsstundenzähler an einzelnen
Kompressoren
• zu geringer Rohrleitungsquer-
Abb. 2: Spezifischer Drucklufteinsatz in europäischen Aluminiumschmelz- und -walzwerken
Fig. 2: Specific compressed air consumption in European aluminium remelt and rolling plants
46
6 000
6 000
6 000
Elektr. Anschlußleistung
Electric power
connected
kW
to reduce compressed air consumption while at the same time increasing
the efficiency of its production.
There are studies for Germany
showing that compressed air generation consumes up to 14 billion kWh
per year, which corresponds to approx. 7% of the industrial electricity
consumption [1]. With compressed
air getting higher and higher on the
agenda, Alunorf as well started to
have a closer look at the efficiency
of its existing compressed air generation [2]. As a first step, a survey on
the generation and consumption of
compressed air was conducted jointly
with the technical service company
TÜV Rheinland [3, 4]. Its main results
were:
• High compressed air consumption
of up to 38,000 mN³/h with variations
of up to 10,000 mN³/h within 1 to 2
minutes
• Lack of a master control system for
the compressors
• Lack of visualisation / systematic
monitoring of compressors in operation
• Implausible electricity metering
and metered operating hours at some
compressors;
• Too narrow a pipe diameter at one
specific constriction in the grid.
Furthermore it was known that
during Christmas outages – with no
production at that time – compressed
air consumption of occasionally up
to 10,000 to 15,000 mN³/h could be
TECHNOLOGY
encountered. This pointed to a conschnitt an einer Engstelle im Netz.
siderable leakage volume or waste
Weiterhin war bekannt, dass zu
of compressed air. These data deterWeihnachten – in dieser Zeit ruht die
mined at Alunorf were extended in
Produktion – ein Druckluftverbrauch
collaboration with the European Novvon 10.000 bis zu 15.000 mN³/h beoelis plants. The compressed air data
bachtet werden konnte. Dies ließ auf
for the different plants were collected
eine erhebliche Leckagemenge bzw.
for 2005 and analysed.
Verschwendung für Druckluft schließen.
Figure 2 shows the essential results
Die bei Alunorf ermittelten Sachin compressed form. The circles repverhalte zum Ausgangszustand wurresent the compressed air consumpden in Zusammenarbeit mit den eurotion of the different plants. The crosspäischen Novelis-Werken erweitert.
section of the circles is a measure of
In einer Bestandsaufnahme für das
the absolute electricity consumption
Jahr 2005 wurden die Druckluftdaten
for compressed air generation in the
der verschiedenen Schmelz und
plant. The Alunorf circle is specially
Walzwerke zusammengetragen und
marked. The data for Alunorf are
analysiert.
shown for the year 2003. The diagram
shows the percentage of electricity
Abbildung 2 zeigt in einer kompriconsumption for compressed air based
mierten Darstellung die wesentlichen
on the total electricity consumption of
Ergebnisse. Die Kreisflächen im Diathe site, plotted as the Y-axis. The valgramm repräsentieren den Druckluftues vary between 3.5 up to 10%. The
verbrauch einzelner Werke. Die Größe
X-axis shows the specific compressed
der Kreisfläche ist maßstäblich zum
air consumption per tonne of aluminabsoluten Stromeinsatz für Druckluft
ium strip in mN³/t in logarithmic form.
im jeweiligen Werk. Die Kreisfläche für
Alunorf ist besonders gekennzeichnet.
These values vary between 60 and
Für Alunorf sind die Basisdaten für das
1,000 mN³ of compressed air per tonne
Jahr 2003 aufgetragen. Dargestellt ist
of aluminium. The remelt plants in this
der Anteil des Stroms für die Druckcontext account for a low compressed
lufterzeugung am gesamten Stromeinair consumption of 60 to 80 mN³/t.
satz des Werkes. Die Werte variieren
Sites with melting and rolling plants
zwischen 3,5 und fast zehn Prozent.
show a compressed air consumption
Als Abszisse ist der spezifische Druckof 80 to 200 mN³/t, while foil rolling
lufteinsatz pro Tonne Flachprodukt in
mills need 800 to 1,000 mN³ of compressed air per tonne of aluminium
mN³/h gewählt worden. Diese Werte
because of the low aluminium mass
sind logarithmisch aufgetragen und
and large surface area.
variieren zwischen 60 und rund 1.000
From this graph it emerges that in
mN³ Druckluft pro Tonne Aluminium.
aluminium melting plants and rolling
Dabei liegen reine Schmelzwerke eher
mills about 5.5 to 7.5% of the total
bei geringen Druckluftverbrauchswerten von 60 bis 80 mN³/t. Werke
electricity consumption is used for
compressed air generation. This is in
mit Schmelz- und Walzanlagen weiaccordance with a study by Blaustein
sen Druckluftverbrauchswerte von 80
and Radgen
[1]. Hence,
Alunorf’s
production
conditions
do not differ from the
production
conditions of
other European industry with respect to compressed air Abb. 3: Verbrauchsmessstelle und pneumatische Steuerung
supply. © Fig. 3: Measuring equipment and pneumatic control system
bis 200 mN³/t auf, während reine Folienwalzwerke aufgrund der geringen
Aluminiummasse und großer Oberflächen zwischen 800 bis 1.000 mN³
Druckluft pro Tonne Aluminiumband
benötigen.
Aus der Darstellung ist abzulesen,
dass in Aluminium-Schmelz- und
Walzwerken schwerpunktmäßig zwischen 5,5 und 7,5 Prozent des gesamten Stromeinsatzes eines Werkes für
die Drucklufterzeugung aufgewendet
werden. Dies stimmt gut mit Ergebnissen der bereits genannten Studie
von Blaustein und Radgen [1] überein. Die Produktionsbedingungen bei
Alunorf unterscheiden sich damit in
Bezug auf die Druckluftversorgung
nicht wesentlich von den Produktionsbedingungen in der übrigen europäischen Industrie. Abweichend von
der Übereinstimmung für Werke mit
einem eher größeren Druckluftbedarf
weisen einige kleinere Werke allerdings auch geringere Stromanteile
von nur 3,5 bis 4,5 Prozent für die
Drucklufterzeugung auf. Hieraus kann
abgeleitet werden, dass in kleineren
Rohrleitungsnetzen besser auf Leckagen oder Verschwendung geachtet wird bzw. der Überwachung der
Druckluftversorgung insgesamt mehr
Aufmerksamkeit zukommt. Um einen
Anhalt für die Größenordnung zu
den Kosten der Druckluftversorgung
zu geben, seien die Stromkosten zur
Drucklufterzeugung aufgeführt: Sie
beliefen sich 2005 in den 14 Werken
auf insgesamt 4,4 Mio. Euro. Gelingt
es, insbesondere bei Werken mit circa
6,5 Prozent Stromanteil für Druckluft
eine Verbesserung um 20 oder 30 Prozent zu erreichen, kommen spürbare
Kosteneinsparungen zusammen.
Mit diesen Kenntnissen ausgestattet, wurde damit begonnen die Verhältnisse in der Druckluftversorgung
der Alunorf zu verbessern.
Projektablauf und
umgesetzte Maßnahmen
Die Projektphasen und deren Teilaufgaben sind im Folgenden vereinfacht dargestellt. Der gesamte Projektablauf gliedert sich in drei Phasen:
• Phase 1 umfasst den Zeitraum 2000
bis 2003, in dem die fehlenden Volumenstrommessungen auf der ©
47
TECHNOLOGIE
Erzeugerseite sowie eine übergeordnete Kompressorsteuerung und Visualisierung aufgebaut wurden.
• Phase 2 umfasst den Zeitraum 2003
bis 2005, in dem durch Schulungsmaßnahmen und verstärkte Einbindung der Produktionsmitarbeiter der
Druckluftverbrauch sowie die Leckagerate kontinuierlich reduziert wurde. In dieser Phase wurden auch auf
der Verbraucherseite Druckluftvolumenstrom-Messgeräte nachgerüstet.
Alle großen Druckluftverbraucher
sind heute mit Online-Messgeräten
ausgerüstet.
• Phase 3 umfasst den Zeitraum ab
circa 2005 bis heute, in dem verstärkt
Verbesserungsmaßnahmen
umgesetzt werden und in dem versucht
wird, die erreichten guten Ergebnisse
im betrieblichen Alltag zu halten.
Abbildung 3 verdeutlicht anhand eines Fotos links eine Verbrauchsmessstelle in der Produktion. Eingesetzt
wird hier eine Anubar-Sonde als Volumenstrommessgerät. Alle Volumenstromangaben erfolgen druck- und
temperaturkorrigiert bezogen auf den
Normzustand. Die Abbildung rechts
zeigt beispielhaft einen Ausschnitt
aus einer pneumatischen Steuerung
an einer Kaltwalze. Die Darstellung
verdeutlicht die Schwierigkeit, Leckagen zu vermeiden.
In Abbildung 4 ist die erzeugte monatliche Druckluftmenge für die Jahre 2002 bis 2008 im Vergleich zu den
ab 2004 vorliegenden Verbrauchswerten für die einzelnen Produktionsbereiche aufgetragen. Dargestellt
sind die erzeugten und verbrauchten
Druckluftmengen pro Monat. Die
grauen Monatsbalken ab 2002 stellen
zunächst nur die erzeugte Druckluftmenge dar. Ab Beginn 2004 werden
die grauen Balken von farbigen Verbrauchsdaten überlagert. Die in der
Spitze jedes Monats übrig bleibenden
grauen Balkenenden zeigen die Differenz zwischen der monatlichen Erzeugungs- und Verbrauchsmenge an.
Diese Differenz entspricht der Summe der nicht gemessenen Verbräuche
sowie vorhandenen Leckagen.
2003 wurden die höchsten Werte mit etwa 22 Mio. mN³ erzeugte
Druckluft pro Monat gemessen. Bewertet man die Druckluft mit 0,01
€/mN³, entspricht dies monatlichen
Druckluftkosten von 220.000 Euro. Im
Jahresmittel errechnen sich für 2003
Druckluftkosten von rund 2,3 Mio.
Euro im Jahr.
Ab 2004 machen sich die realisierten Maßnahmen zur Reduzierung
des Druckluftverbrauchs deutlich
bemerkbar. Bis Anfang 2005 geht die
erzeugte Druckluft auf monatlich 15
Mio. mN³ zurück. Dies entspricht einer Reduzierung der absoluten Menge pro Monat um 25 Prozent.
Im Folgenden sind beispielhaft eine
Reihe von Maßnahmen zusammengestellt, die sukzessiv in den einzelnen
Produktionsbereichen sowie bei der
Drucklufterzeugung zur Steigerung
der Energieeffizienz umgesetzt wurden. Hinweise auf mögliche weitere
Verbesserungsmaßnahmen
finden
sich auch im Internet [5, 6]. Bei Alu-
Abb. 4: Drucklufterzeugung verglichen mit Druckluftverbrauch in mN³/Monat
Fig. 4: Compressed air generation versus compressed air consumption per month
48
Diverging to the plants with higher
compressed air demand, there are
some smaller plants with lower electricity percentages for compressed
air, amounting to 3.5 to 4.5%. Hence,
in smaller pipe systems better leakage control can be realized and waste
of compressed air can be avoided,
and/or more attention is paid to the
control of compressed air. To get an
approximate value of the cost of the
compressed air supply, the electricity costs involved can be considered.
The electricity costs for compressed
air at the 14 plants in 2005 amounted
to about 4.4 million euros. If it were
possible to achieve a reduction of 20
to 30% in the electricity consumption
for compressed air, which accounts
for 6.5% of the total electricity consumption, a significant cost reduction
would be achieved. With this knowledge in mind, the improvement of the
compressed air systems was started.
Project steps and actions taken
The project scope and its different
phases are outlined below. The entire
project comprises the following three
phases:
• Phase 1 spanned the time period
from 2000 to 2003, during which the
missing volume flow measurement on
the generator side and a master control system for the compressors and a
visualisation system were installed.
• Phase 2 ran from 2003 to 2005,
when compressed air consumption
and the leakage rate were considerably reduced as a result of increased
involvement and training of the production workers in the project. During
that time, compressed air flow measuring equipment was also retrofitted
on the consumer side. Today, all the
major compressed air consumers are
equipped with online-measuring devices.
• Phase 3 started around 2005 and is
still running. Its focus is on realizing
improvement potentials and maintaining the achievements already
made in daily operations.
Figure 3 shows a metering point
in a production unit (photo on the
left-hand side). A pitot tube is used to
measure the volume flow. All volume
flow figures are adjusted for pressure
TECHNOLOGY
and temperature related to the standard state. The photo on the right-hand
side shows part of a pneumatic control unit at a cold-rolling mill. It demonstrates how difficult it is to avoid
leakages once and for all.
Figure 4 shows the compressed
air volume generated during the
years 2002 to 2008, in relation to the
volumes consumed in the production units (consumption figures only
available from 2004 onward). The
bars show generated and consumed
compressed air per month. The grey
monthly bars beginning in 2002 first
of all only represent the compressed
air generated. Since the beginning of
2004, the grey bars are overlaid with
consumer data that are shown in different colours. The tips of the grey
monthly bars indicate the difference
between the monthly volumes of
compressed air generated and consumed. This difference corresponds
to the amount of non-measured consumptions and existing leakages.
In 2003 the highest figure totalling to some 22 million mN³ of compressed air generated per month was
measured. Valued at 0.01 €/mN³,
this corresponds to a monthly cost
of 220,000 euros. Averaged over the
year, the total cost for compressed air
in 2003 amounted to 2.3 million euros.
Since 2004, measures taken to
reduce compressed air consumption have proved to be very effective.
Since the beginning of 2005, the volume of compressed air generated has
decreased to 15 million mN³/month.
This corresponds to a reduction in absolute volume of 25% per month.
Some of the actions taken are
shown below. They were implemented one by one in the production
units, aiming to reduce consumption
as well as to improve generation efficiency. For comments on further
improvement potential see also the
internet [5, 6]. At Alunorf, measures
were implemented that on the one
hand improved compressed air generation and distribution, and on the
other hand reduced the consumption
of compressed air:
• Compressed air generation
- Grid pressure reduced from
6.5 to 6.05 bar
- One turbo compressor was
©
norf wurden sowohl Maßnahmen umgesetzt, die die Drucklufterzeugung
und Verteilung verbessern als auch
Maßnahmen, die den Verbrauch von
Druckluft reduzieren:
• Energiebetrieb Drucklufterzeugung
- Absenken des Netzdrucks von
6,5 auf 6,05 bar
- Abschalten eines Turbokompressors bei Instandhaltung einer
Warmwalze
- Verlagern der Drucklufterzeugung
auf die effektivsten Kompressoren
(Turbo 2 und 3)
• Schmelzwerk
- Regelmäßige Rundgänge zur
Leckagenbeseitigung
- Optimierung der Rußbläser und
Blaszeiten
- Zündbrenner separate
Ventilatoren
- Kühlluftpistolen reduzieren
• Warmwalzbereich
- Separate Kühlluftgebläse ohne
hohen Druck
- Rundgänge zur Leckagebeseitigung
- Antriebe an den Emulsionsfiltern
auf Rücklaufsperre umrüsten
- Druckluft bei Stillstand abschalten
• Kaltbandbereich
- Beseitigung von Leckagen
- Motorabblasungen nicht mehr mit
Druckluft an Kaltwalze 5
- Schaltschrankkühlung nicht mehr
mit Druckluft an Kaltwalze 4
- Druckluft-Booster zur Druckerhöhung auf 10 bar ersetzen durch
separaten Druckerhöhungskompressor
- Druckluft bei Stillstand abschalten
- Engpass Druckluftleitung an
Kaltwalze 3 beseitigt.
Erreichte Steigerung
der Energieeffizienz
In Abbildung 4 ist bereits die Reduzierung der absoluten Druckluftmengen pro Monat aufgezeigt worden. Das
Ausmaß der Reduzierung wird noch
deutlicher, wenn man sich betrachtet,
inwieweit sich die Druckluftmenge je
produzierte Produkteinheit verändert
hat. Hierzu wird als Bezugsgröße die
versandte Menge an Walzband herangezogen. Monatlich wird ermittelt,
wie viel Walzband produziert und
versandt und wie viel Druckluft im
selben Monat erzeugt wurde. Das
gleiche Rechenschema lässt sich auch
auf einzelne Produktionsbereiche
oder Produktionsanlagen herunterbrechen. Der Druckluftverbrauch des
einzelnen Produktionsbereichs oder
der Produktionsanlage wird gemessen und auf die Produktionsmenge
im selben Zeitraum bezogen.
In Abbildung 5 ist die erzeugte
Druckluftmenge bezogen auf die Menge an versandtem Walzband dargestellt. Die Monatswerte sind von 2002
bis 2008 als Kurvenzug aufgetragen.
Zusätzlich sind die Jahresmittelwerte
als Balken dargestellt. Basisjahr ist
2003. In diesem Jahr wurden 195 mN³
Druckluft pro Tonne Walzband benötigt. Dies entspricht 100 Prozent. Die
Prozentzahl im Jahresbalken gibt an,
in welchem Umfang der spezifische
Druckluftverbrauch in den ©
Abb. 5: Spezifischer Druckluftverbrauch pro Tonne versandtes Walzband
Fig. 5: Specific compressed air consumption per tonne shipped sheet
49
TECHNOLOGIE
Folgejahren 2004 bis 2008 gesenkt
werden konnte. 2008 erreichte die
Reduzierung der benötigten Druckluft 34,1 Prozent im Vergleich zum
Jahr 2003. Pro Tonne Walzband wurden nur noch 129 mN³ Druckluft benötigt.
Neben der Reduzierung der spezifischen Druckluftmenge ist zu prüfen, wie viel Strom zur Erzeugung von
1 mN³ Druckluft aufgewendet werden
muss. In Abbildung 6 ist der spezifische Stromeinsatz pro mN³ Druckluft
abhängig von der Zeit dargestellt. Die
zeitliche Entwicklung zeigt von 2005
bis Anfang 2007 einen deutlichen Abfall. Mussten 2005 in der Spitze circa
0,16 kWh/mN³ Druckluft eingesetzt
werden, so konnte der Stromeinsatz
Ende 2008 bis auf 0,117 kWh/mN³
gesenkt werden. Dies entspricht einer Effizienzsteigerung um rund 25
Prozent.
Beide Effekte – die Verringerung
beim Stromeinsatz um ein Viertel als
auch die Verbrauchsabsenkung durch
geringen spezifischen Druckluftbedarf
je Tonne versandtes Walzband um 35
Prozent – verbessern die Energieeffizienz beim Einsatz der Druckluft.
Um beide Effekte in ihrer Summenwirkung zu verdeutlichen, wird in
Abbildung 7 der Anteil des Stromeinsatzes für Druckluft im Verhältnis zum gesamten Stromeinsatz im
Werk von 2000 bis 2008 dargestellt.
Als Basisjahr wird wieder 2003 gewählt. Von 2000 bis 2003 beträgt der
Stromanteil für Druckluft konstant 6,4
bis 6,6 Prozent. Damit bestätigt Alunorf das Ergebnis der EU-Studie, in
der für Deutschland ein Stromanteil
von sieben Prozent für die Drucklufterzeugung abgeschätzt wurde [1].
Ab 2004 sinkt der Stromanteil
durch wachsende Energieeffizienz bis
2008 auf nur noch 3,63 Prozent ab.
Dies entspricht einer Verbesserung
um rund 43 Prozent. Bewertet man
die mit dieser Energieeffizienzsteigerung bewirkte Einsparung an Strom
mit einem Strompreis von 68 €/kWh,
so errechnet sich für 2008 eine Kostensenkung um 1,12 Mio. Euro pro
Jahr. Auch in den Vorjahren 2007
bis 2004 konnten bereits erhebliche
Kosteneinsparungen erzielt werden.
Die Höhe der erreichten Einsparung
von 43,2 Prozent im Jahr 2008 hat al-
50
lerdings auch die Projektmitarbeiter
überrascht. Nur noch 3,63 Prozent
Stromanteil für Druckluft bedeuten,
dass fast drei Prozent Strom gegenüber 2003 im Werk eingespart werden.
Mit diesem Erfolg war zu Beginn des
Projektes nicht gerechnet worden.
-
•
-
Schlussbemerkungen
-
Mit diesem Projektbeispiel sollte anhand konkreter betrieblicher Daten
gezeigt werden, dass es lohnt, sich
mit dem Thema Druckluftversorgung
zu beschäftigen. Auch wenn es länger
dauert, die verschiedenen Einsparmöglichkeiten in Summe zu nutzen,
so sollte an dem damit verbundenen
wirtschaftlichen Potenzial nicht gezweifelt werden. In Stillstandszeiten
der Produktion beträgt unser Druckluftbedarf heute nur noch 3.300 mN³/h
gegenüber Zeiten vor dem Projekt mit
bis zu 15.000 mN³/h. Dennoch bleibt
uns auch in Zukunft noch Arbeit erhalten. So ist der spezifische Stromeinsatz pro mN³ Druckluft weiter zu
senken und auch die Vermeidung
von Leckagen bleibt eine andauernde
Aufgabe.
-
Literatur
-
[1] Blaustein, E.; Radgen, P.: Compressed
Air Systems in the European Union.
Energy, Emissions, Savings Potential and
Policy Actions. Stuttgart, 2001.
[2] Ruppelt, E.: Druckluft-Handbuch. Vulkan-Verlag Essen, 3. Auflage 1996.
[3] Interner Bericht: Messungen zur Optimierung des Druckluftsystems der Alunorf GmbH, Neuss. TÜV Rheinland, Juni
1998.
[4] Interner Bericht: Druckluftverbrauchsmessungen bei der Aluminium Norf
GmbH, Neuss. TÜV Rheinland, Juli 2000.
[5] Atlas Copco: Handbuch der Drucklufttechnik. 6. Ausgabe, http://www.atlascopco.de/Images/AC DL-Handbuch.
[6] Druckluft Effizient, Fakten zur Druckluft, http://www.drucklufteffizient.de
Autoren
Dipl.-Ing. Peter Kuhn ist Leiter der Abteilung Energieversorgung und Umwelt der
Aluminium Norf GmbH.
Dipl.-Ing. Stefan Thielen ist Projektingenieur in der Abteilung Energieversorgung
und Umwelt der Aluminium Norf GmbH.
Dr.-Ing. Hans Peter Kneijnsberg ist Technischer Geschäftsführer der Aluminium
Norf GmbH.
•
•
-
-
-
switched off when servicing a hot
mill
Compressed air generation was relocated to the most effective unit
(turbo compressors 2 and 3)
Remelt
Checks for leakages were carried
out at regular intervals
Soot blowers and blowing times
were optimised
Separate fans were used for
ignition burners
The use of cooling air pistols
was reduced
Hot-rolling mill area
Separate cooling air blowers
without high pressure were used
Checks for leakages were carried
out at regular intervals
Drives were retrofitted at the emulsion filters to include return stops
The compressed air was switched
off during shutdowns
Cold-rolling mill area
Repair of leakages
The use of compressed air for
motor blow-offs at cold rolling
mill 5 was discontinued
The use of compressed air for
cooling control rooms at coldrolling mill 4 was stopped
A compressed air booster was
replaced to increase pressure to
10 bar by a separate pressure
increase compressor
The compressed air was switched
off during shutdowns
A constriction in the compressed
air pipe of cold mill 3 was remedied.
Achievements in
increasing energy efficiency
Figure 4 has already shown the reduction of absolute compressed air
volumes per month. The magnitude
of this decrease becomes even more
impressive when considering the relation between compressed air volume and unit produced. The reference figure for this comparison is the
volume of shipped aluminium strip.
Measurements on a monthly basis
indicate how much rolled strip was
produced and shipped and how much
compressed air was generated during the same month. This calculation
scheme can be applied to production
areas and production equipment as
TECHNOLOGY
tion per tonne
tion means a 3% reduction in the toof shipped strip
tal electricity consumption compared
by 35% – imto 2003 – a success which was not
prove the enerconsidered possible when the project
gy efficiency of
started.
compressed air
consumption.
Closing remarks
Figure
7
demonstrates
On the basis of concrete operathow the two
ing data, this project shows that it
effects add up.
is worthwhile tackling the issue of
It shows the
compressed air generation. Even if it
percentage of
takes quite a while to realize saving
electricity conpotentials, there is no doubt about the
sumed for the
huge benefits that are available from
generation of
this. During production shutdowns
Abb. 6: Spezifischer Stromeinsatz pro m³ (Normzustand) Druckluft
compressed
only 3,300 mN³/h are consumed today
air in relation
Fig. 6: Specific power consumption per m³ (standard) compressed air
compared with up to 15,000 mN³/h
to the total
in the times before this project was
amount of electricity spent by Alunorf.
realized. However, there is still a lot
well. The compressed air consumpThe reference year is again 2003. From
to do. The specific consumption per
tion of production areas or equipment
2000 to 2003 the share of electricity
mN³ of compressed air needs to be
is measured and related to the volume
for the generation of compressed air
produced in the same time period.
lowered further, and the avoidance of
remained approx. constant at a level
Figure 5 shows the compressed air
leakages remains an ongoing issue.
of 6.4 to 6.6%. The Alunorf result convolume generated related to the shipfirms the findings of the study by the
ment of rolled strip. The monthly figLiterature
EU, which estimated the level to be
ures from 2002 to 2008 are presented
approximately 7% for Germany [1].
as a curve. In addition, annual averSee listing in the German article.
age figures are shown as bars. 2003 is
Since 2004 the percentage of
taken as the reference year. In 2003,
electricity has decreased to 3.63% in
Authors
195 mN³ of compressed air per rolled
2008 as a result of improved energy
efficiency. This corresponds to an
strip were needed, this corresponds
Dipl.-Ing. Peter Kuhn, Manager, Energy
and Environment Department of Aluminimprovement of some 43%. When the
to 100%. The percent figures in the
ium Norf GmbH.
improvement in energy efficiency is
yearly bars indicate to what extent the
Dipl.-Ing. Stefan Thielen, Project Engineer,
evaluated with an electricity price of
specific compressed air consumption
Energy and Environment Department of
68 €/MWh, the cost saving for 2008
could be reduced in the subsequent
Aluminium Norf GmbH.
years 2004 to 2008. In 2008, the recan be calculated to 1.12 million euros
Dr.-Ing. Hans Peter Kneijnsberg, Managing
duction of compressed air consumpper year. In the previous years 2004 to
Director of Aluminium Norf GmbH.
tion reached 34.1% in comparison
2007 as well,
to the year 2003. Per tonne of rolled
considerastrip, only 129 mN³ of compressed air
ble cost savings were
were still needed.
achieved.
In addition to lowering the specific
compressed air consumption, how
The percentmuch electric energy is consumed to
age of costs
generate 1 mN³ of compressed air also
saved
by
2008, which
has to be evaluated. Figure 6 shows
was 43.2%,
the specific electricity consumed per
came as a
mN³ of compressed air. The decrease
positive
from 2005 to the beginning of 2007
surprise
is substantial. Whereas in 2005 up to
even
for
around 0.16 kWh/mN³ of electricity
the project
were consumed for compressed air,
team memthis had been reduced to 0.117 kWh/
bers. Only
mN³ by the end of 2008, corresponding
3.63% electo an efficiency increase of some 25%.
tricity for
Both effects – electricity consumpcompressed Abb. 7: Erfolg der Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz
tion reduced by 25% as well as the
air genera- Fig. 7: Success of the measures to increase the energy efficiency
lower compressed air consump- ©
51
CO M PA N Y N E W S W O R L D W I D E
Aluminium smelting industry
station in eastern Siberia, Boguchany,
must be accelerated after the disaster.
UC Rusal and state-controlled hydro
power giant RusHydro are building
the Boguchany dam in eastern Siberia.
Norsk Hydro
RusHydro interested in forming
new aluminium joint venture
Emal – gas pipeline
for onsite power production
State-owned Emirates Aluminium
(Emal) plans to ramp up output at its
giant new aluminium plant to over
700,000 tpy by the end of 2010. The
United Arab Emirates’ smelter would
eventually be the largest single aluminium plant in the world with capacity of 1.4m tpy, expected to come fully
on line in 2013/14. The first phase
was due to start early in 2010 and full
production should be achieved by the
end of 2010.
Meanwhile, Emal and Gasco have
opened a gas pipeline that will enable onsite power production at the
aluminium smelter. The pipeline will
provide Emal with reliable and uninterrupted supply of natural gas. Gasfired power stations are amongst the
most environmentally sound methods
of power creation, reducing CO2 emissions by up to 70% compared with
coal-fired alternatives used in many
other smelters across the world. For
the UAE, which holds the fourth largest proven reserves of natural gas in
the Middle East, Emal provides an opportunity to use the natural resources
of the country in an upstream diversification project.
Access to cheap energy would
help Emal to be highly competitive.
Emal was proceeding with expansion
even after other global aluminium
producers have had to cut output due
to the impact of the slowing economy
52
on demand. Emal already has a couple
of early metal sales deals in place and
has had interest from potential buyers
in Asia and Europe and from sectors
including packaging, transportation
and construction.
Dam disaster in Russia will
cut aluminium production
UC Rusal could potentially lose at
least 500,000 tonnes of aluminium
production due to an accident at a
large Siberian hydroelectric power
station. The company has held talks
with government officials about the
possibility of cutting output after the
fatal accident at the Sayano-Shushenskaya power station, although no
decision has yet been taken. Twelve
people were killed and 64 are missing,
presumed dead, when a turbine room
was flooded in mid-August at the Sayano-Shushenskaya dam, Russia’s largest hydroelectric power station. The
plant represents 25% of RusHydro’s
total capacity, or 6.4 GW from its total 25.3 GW. RusHydro said damage
would run into billions of roubles and
would take several months to fix. The
company’s shares were suspended in
Russia and fell 13% in London.
Russian Prime Minister Vladimir
Putin ordered his government to prepare a draft decree on the temporary
regulation of wholesale electricity
prices. Putin declared construction
of an alternative hydroelectric power
Russian electricity provider RusHydro is keen to establish a joint venture
with a large aluminium producer once
the market has stabilised. The company has been in talks with Norsk Hydro
and Alcoa over the last four years but
has not yet joined forces with either.
RusHydro has already undertaken
a 50:50 joint venture with UC Rusal,
the Boguchansk Energy and Metals
Complex. Boguchansk is set to cost
around USD5bn and includes a 3,000
MW hydro power plant and a 600,000
tpy aluminium smelter. The project is
scheduled to be complete by the end
of 2010.
Anglesey Aluminium Metal
ceases smelting activities
Anglesey Aluminium Metal Ltd
(AAM) ceased its smelting activities
at the end of September when the existing power contract expires. Despite
intense support of both the UK and
Welsh Assembly Governments the
company failed to conclude negotiations positively and secure a means
by which primary aluminium production could continue. A spokesman for
AAM said: “AAM and its joint venture
partners Rio Tinto Alcan and Kaiser
Aluminum have assessed a number
of alternate solutions. Despite the best
efforts of all involved, it has not been
possible to reach a viable solution.”
AAM had been negotiating with the
Nuclear Decommissioning Authority
to extend the existing power contract.
In the absence of a power contract
extension, and in light of economic
conditions, AAM announced a closure plan in January 2009. This plan
foreshadowed terminating smelting
activities in September, with an immediate transition to a remelt busi-
ness using the casting facilities already at the site.
AAM continues to work in collaboration with the Welsh Assembly
Government and the Isle of Anglesey
County Council to develop future economic activity for the area. Recognising the infrastructure already in place,
the skills of its people and the land
available, AAM is working to minimise the impact of today’s announcement by committing to deliver other
economic activities for the region.
Feasibility studies for a large scale renewable power project located on the
site will continue. This is a long term
project and key decisions about its application will be known next year.
Rio Tinto to build
aluminium smelter in Cameroon
Rio Tinto Alcan will invest USD5.4bn
to build a greenfield aluminium smelter, a hydroelectric dam and a seaport
in the Republic of Cameroon. This will
be Rio’s second smelter in the country,
as it already operates the Camrounaise de l’Aluminium smelter at Edea.
Under the terms of a signed MoU,
Rio will invest in building a 930 MW
hydroelectric plant at Song Mbengue
on the River Sanaga, a 400,000 tpy capacity aluminium plant and the Kribi
deep seaport. The project comprises
three phases, with the first stage expected to start in 2011 with work on
the hydroelectric dam.
Talco pushes aluminium production back towards levels of 2008
Tajikistan Aluminium Co. (Talco) is
gradually increasing its production
back to 2008 levels, but will remain
cautious until the end of the year
when a recovery is expected. The
state-owned aluminium company
produced 240,000 tonnes in 2008, but
cut output to 204,000 tpy at the beginning of 2009 due to low LME prices, as
well as to energy constraints. As with
the rest of the industry, the recession
took a toll on the company, bringing
it a USD12.3m loss in the first six
months of 2009. With only 2 to 3% of
Talco’s metal used domestically, the
country’s largest employer relies on
export sales.
While Talco rides out the economic crisis, the smelter has struggled to
reach its design capacity of 517,000
tpy because of the lack of available
power, despite having some of the
largest untapped water resources in
the world. The Talco smelter is powered by the Nurek hydro facility and
by energy from hydro-rich Turkmenistan, which borders Uzbekistan and
Iran. Talco bought 7.1bn kWh in 2008,
but hopes to lower the amount to 1.2bn
kWh due to the Sangtuda hydro facility being commissioned in July. Talco
is looking to source power from the
3,000 MW Rogun hydro power complex which is under construction and
which, when complete, will be up to
five times larger than Sangtuda.
Congo opts for
BHP in Inga project
The Democratic Republic of Congo
(DRC) government has chosen BHP
Billiton as its partner to develop the
Inga III power project. The DRC government rejected power utilities from
Angola, Botswana, Namibia and South
Africa in favour of BHP, which is planning to build an aluminium smelter in
the country’s Bas Congo region that
would require some 2,000 MW of
electricity. BHP and the DRC government signed an agreement in October
2007 saying that the company would
fund the feasibility study into the Inga
III power project and would jointly investigate the possibility of developing
a smelter that would use power from
Inga III. According to the agreement,
the smelter will cost around USD3bn
and would have a capacity of 800,000
tpy in its first phase. The future of the
smelter project hinges on progress being made on the Inga III project and it
is still in a very early stage.
The project is seen by many as a
first step toward the construction of
the ambitious Grand Inga complex,
which could to produce between
35,000 and 40,000 MW of electricity, twice the generation capacity of
the Three Gorges dam in China. The
smelter would consume power from
Inga III, and BHP is the project’s first
client. The World Bank is financing
the rehabilitation of the Inga I and II
sites, which are operating at less than
half their combined capacity of 1,700
MW. The bank has previously indicated that it may be willing to support the
construction of Inga III.
Nalco’s Indonesia
aluminium plant faces delay
India’s state-run National Aluminium
Co. Ltd (Nalco) announced that it
faced a delay in building its Indonesian smelter, even as rising aluminium prices have raised the urgency
in starting it. The company is still
examining several locations to set up
the USD4bn project and is looking to
get assured supply of coal. The plant,
conceived to produce 500,000 tpy of
aluminium using about 250 MW each
from five power plants, was expected
to commence construction in 2010,
but the delay could cost it six months
to one year. The project is in very preliminary stage. The plants may need
4.5 to 5m tpy of coal and that has to
be ensured first.
Nalco has signed a memorandum
of understanding with Middle East
Coal (MEC) to build an aluminium
smelter in Indonesia’s east Kalimantan province by 2013. MEC is a joint
venture company between Trimex
Group and the Ras Al Khaimah government of the United Arab Emirates,
and has coal exploration projects in
Indonesia. Nalco plans to build a
500,000 tpy aluminium smelter and
a 1,250 MW power plant in Indonesia’s South Sumatera province, and
has already received clearance from
Jakarta.
Bosnia aluminium plant
sell-off deadline extended
Bosnia’s Muslim-Croat federation government extended a deadline for the
sell-off of an 88% stake in the country’s sole aluminium smelter, Aluminij Mostar. The government made the
one year extension, the fourth since
2007, to give more time to the commission tasked with the privatisation
to resolve some outstanding is- ©
53
sues. The sale of Aluminij Mostar to
the best bidder, the consortium led
by Swiss-based commodities trader
Glencore, has been stalled for over two
years over high electricity prices and
environmental and ownership issues.
The government has also complained about incomplete registration
of the company, following the agreement with the management in 2006
giving each party a 44% stake in the
smelter. The remaining 12% stake belongs to the Croatian TLM company.
The privatisation commission will
invite the best bidder to clarify all details of its offer within 30 days.
Aluminij Mostar said it could restore full production in the autumn if
the metal price recovery continues,
was likely to import about 500,000 tpy
of bauxite. That amount would cover
half of the firm’s annual demand of
bauxite from next year.
Bosai’s new 110,000 tpy A-Ba Aluminium Smelter, which was slightly
damaged by massive earthquakes in
May 2008 in Sichuan, started production in December and is adding 90,000
tpy of capacity. Construction of that
capacity will be completed as early as
June 2010, bringing A-Ba’s capacity
up to 200,000 tpy. A-Ba Aluminium
also plans to build a 100,000 tpy plant
to produce semi-finished aluminium
products, the company source said.
China already produces more aluminium than it needs, with annual
smelting capacity of more than 18.5m
tonnes. Chinese smelter officials expect capacity to reach nearly 20m
tonnes by the end of 2009.
and is well positioned to survive the
economic slowdown. The smelter cut
output by a quarter in 2009 due to the
global economic downturn and high
electricity prices. It produced 123,000
tonnes of metal in 2008 after it refurbished an anode plant in September
2008. Because of the cuts it will likely
have an output of about 95,000 tonnes
at the end of 2009.
The company’s annual production
could reach 300,000 tonnes if plans
to build a plant for aluminium waste
recycling and new electrolysis went
ahead. But those plans depended on
completing the privatisation of the
company and finding a power supplier that would offer favourable electricity prices
N
Bauxite and alumina activities
UC Rusal
Noranda to be
sole owner of Gramercy
Alcoa acquires bauxite and
alumina interests in Suriname
Alcoa World Alumina LLC completed
its transaction to acquire BHP Billiton’s bauxite and alumina refining
interests in Suriname. Terms were
not disclosed. Suriname Aluminum
Co. LLC (Suralco), a subsidiary of
Alcoa World Alumina, and N.V. BHP
Billiton Maatschappij Suriname
(BMS) have been participants in
mining and refining joint ventures
in Suriname since 1984. BMS had a
45% interest and Suralco a 55% interest in the joint ventures. Prior to the
establishment of the joint ventures,
BMS had separately conducted mining operations in the country, while
54
Suralco has been active in Suriname
for almost 100 years.
China’s Bosai
expands alumina capacity
China’s Bosai Group is doubling capacity of alumina and aluminium in the
first half of 2010, adding production
to the world’s top aluminium producing nation. Privately owned Bosai is in
talks with Minermet and Krupadeep
Traders to import Indian bauxite. The
firm is building a facility in Sichuan
province to boost its alumina capacity to 500,000 tpy in April 2010 from
200,000 tpy now. To meet Bosai’s expanding alumina production, the firm
Noranda Aluminum Holding Corp.
has reached a deal with joint-venture
partner Century Aluminum Co. to
become the sole owner of Gramercy
Alumina LLC and St. Ann Bauxite Ltd. Louisiana alumina refinery
Gramercy Alumina, which has been
a 50-50 partnership between Franklin/Tennessee-based Noranda and
Monterey/California-based Century,
has a nameplate capacity of 1.2m
tpy, of which 80% is smelter-grade
alumina. Because of the global downturn in aluminium demand, Gramercy
has been producing at about 50% of
capacity. Gramercy is supplied by St.
Ann Bauxite, a mining facility in Jamaica with a capacity of 4.8m tpy. St.
Ann is currently running at about 40%
of capacity.
In return for its equity in the mining and refining operations, Noranda
has agreed to release Century from
certain obligations and pay Century
some USD10m in cash. As part of
the deal, Century will enter into an
agreement to purchase alumina from
Gramercy in 2009 and 2010. Century’s primary aluminium smelter in
Hawesville/Kentucky currently receives all of its alumina supplies from
Gramercy.
N
hydrogen chloride and up to 24,000
pounds of particulates. The EPA’s
findings pointed to shortcomings in
both equipment and record keeping
at Aleris. The settlement will serve
as notice to the rest of the industry
that EPA will vigorously enforce the
(Clean Air) Act and rules.
Recycling and secondary smelting
Trimet
Auto Cast files for
bankruptcy protection
Tri Star files
Chapter 11 bankruptcy
Tri Star Aluminum Co. LP has filed
for Chapter 11 bankruptcy protection.
The company, founded in 1995, has
a capacity of 54,000 tpy. Its normal
work force of 55 has fallen to about 18
as a result of the economic downturn.
A reorganisation plan for Tri Star is
likely to be filed within a month in
U.S. Bankruptcy Court for the Middle
District of Tennessee.
The exit strategy will be new owners or a restructured ownership. That
may involve an infusion of capital.
Other industry players – a supplier
and another processor – were ap-
The Author
The author, Dipl.-Ing. R. P. Pawlek,
is founder of TS+C, Technical Info
Services and Consulting, Sierre
(Switzerland), a new service for the
primary aluminium industry. He is also
the publisher of the standard works
Alumina Refineries and Producers of
the World and Primary Aluminium
Smelters and Producers of the World.
These reference works are continually
updated and contain useful technical and economic information on all
alumina refineries and primary aluminium smelters of the world. They
are available as loose-leaf files and/or
CD-ROMs from the Aluminium-Verlag,
Marketing & Kommunikation GmbH
in Düsseldorf, Germany.
proached about being part of the ownership structure. That would move
Tri Star to a different place in the
supply chain. The company mainly
produces A380 alloy, selling to customers involved in automotive parts,
handheld tools and barbecue grills.
Aleris to spend millions
to cut emissions at 15 plants
Aleris International Inc. has agreed
to spend USD4.2m at 15 aluminium
plants to reduce air emissions, according to the terms of an agreement
with the federal Environmental Protection Agency (EPA). The settlement
also includes a USD4.6m civil penalty,
although the EPA accepted the status
of unsecured creditor in the Chapter
11 bankruptcy case covering Aleris’
U.S. operations.
Negotiations have been ongoing for
so long that the deal does not include
two plants that Aleris purchased in
2007 from Wabash Alloys LLC. The
EPA initially examined one Aleris
plant and cited problems, but the
company suggested to the EPA that a
settlement be negotiated that would
involve all of the company’s facilities,
whether or not they had violations or
had been scheduled for inspection.
The promised improvements will
keep up to a pound of dioxins and
furans out of the atmosphere annually – these chemicals are carcinogens
that are extremely toxic at low levels
– along with up to 870,000 pounds of
Auto Cast Inc., an aluminium and zinc
die-cast company, has filed for Chapter 11 bankruptcy protection after its
bank cut off its line of credit. Auto Cast
listed both assets and liabilities of between USD1m and USD10m in its filing with the U.S. Bankruptcy Court in
Grand Rapids/Michigan. The filing of
the Chapter 11 case has been brought
about by one reason: an aggressive
position from Huntington National
Bank. Auto Cast had never missed a
payment on any of its three secured
loans to its only secured creditor.
The company has already restructured its business in order to ©
On the move
BHP Billiton named Jac Nasser,
Nasser,
former Ford Motor Chief Executive,
as its new Chairman. He will succeed
Don Argus,
Argus, the Chairman for more
than ten years, who will retire in
early 2010. BHP appointed Jimmy
Wilson as President, Energy Coal, efeffective from 1 September 2009.
The London Metal Exchange
has appointed Rupert Robson and
Michael Lockwood to the exchange’s
board of directors.
Paul Varello has been appointed
the new Chairman of Sims Metal
Management Ltd, succeeding Paul
Mazoudier in that position, who had
indicated at the company’s 2008 anannual meeting that he would retire.
Trimet’s senior aluminium trader
Jan Petkov left the company at the
end of June.
John Woehlke has been chosen
to be General Manager of Evermore
Recycling LLC, Novelis’s planned joint
venture with Alcoa.
55
respond to challenges currently facing the automotive industry. Auto
Cast has reduced its employee base
to 45 from 115, and most employees are now on reduced hours. The
bankruptcy filing should not affect any of the remaining workers,
who likely will stay on the payroll
tions of its tanks, create adequate
aisle space and conduct annual refresher training. Frontier Aluminum
is a producer, finisher and fabricator
of aluminium extrusions. Among the
hazardous wastes stored by the company are: solvent-based paint-related
wastes, acids and filter cake, a type of
chrome-based waste.
throughout the bankruptcy restructuring. The company intends to stay
open but if it were forced to liquidate,
its building and real estate property
are valued at USD1.24m, its receivables at USD1.26m and its machinery
at USD2.13m.
N
Aluminium semis
Vimetco
Koenig & Vits tapped
winning bidder for
Aleris Canada rolling mill
NORTH AMERICA
Alcoa Bohai sheet
business inaugurated
A significant milestone has been
reached for Alcoa’s growth in China
with the inauguration of Alcoa Bohai
sheet business at its plant in Qinhuangdao. Alcoa China now has the
capacity to produce the highest quality aluminium sheet for the printing,
transportation, electronics and packaging industries. Equipped with one
1+3 hot rolling line, one cold line, one
lithographic sheet line with one slitter
and a series of finishing equipment,
Alcoa Bohai will enable China to produce products such as printing plates,
hard alloy transportation sheet, high
surface-quality sheet for the electronics industry and can body stock.
Sapa to close
Illinois extrusion plant
Sapa Holding AB will shut its Morris/
Illinois aluminium extrusion plant by
November. The plant has not been
profitable for several quarters and is
56
now redundant due to Sapa’s recent
USD151m purchase of aluminium
extruder Indalex. The operation’s
casthouse produces 9”, 10” and 18”
aluminium logs in six different alloys.
Its two extrusion presses have the capacity to produce 91 tonnes per day.
The closure will result in the layoff of
all 79 employees. The plant’s customers include automotive, truck trailers
and electronics companies as well as
assorted OEMs and service centres.
Frontier Aluminum
hit with EPA fine
Extruder Frontier Aluminum Corp.
has been assessed a USD36,500 fine
by the U.S. Environmental Protection
Agency (EPA) for alleged failure to
comply with federal hazardous waste
management regulations at two of its
facilities in Corona/California. Based
on an inspection in May, the EPA asserts that the company violated the
Resource Conservation and Recovery
Act by its failure to properly close
containers, maintain a tank leak detection system, conduct daily inspec-
Koenig & Vits Inc. has been selected
as the winning bidder to purchase the
Trois-Rivieres aluminium rolling mill
facility in Quebec. Aleris Aluminum
Canada, an indirect Canadian subsidiary of Beachwood/Ohio-based
Aleris International Inc., closed the
light-gauge products mill in Cap-dela-Madeleine in July 2008 due to the
irreparable damage suffered by the
operations as a result of a labour impasse. In March, the plant’s operator
filed for bankruptcy protection and
announced the orderly liquidation of
the assets, property and operations of
the mill.
Koenig & Vits, which owns a currently idled rolling mill in Manitowoc/Wisconsin, has been granted a
period of exclusivity to conduct due
diligence with an intended closing
date of no later than 30 September.
The terms of the winning bid were not
disclosed. Tim Martinez, President
and CEO of Koenig & Vits, intends to
form an entirely new company called
Albecus, which is a reference to the
province of Quebec.
The basic plan is for the Manitowoc mill to produce direct current
(DC) heavy-gauge aluminium, while
the newly formed Albecus will produce light-gauge aluminium products,
including clad aluminium, brazing
sheet, fin stock and foil.
ASIA
Showa Denko stops
commodity aluminium extrusion
Japan’s Showa Denko has announced
it is to withdraw from the commodity
aluminium extrusions business, because demand for aluminium-based
building materials has substantially
declined due to the stagnant construction market and lower capital expenditures, reflecting the deterioration
in corporate earnings. Although the
company has made strenuous cost
reduction efforts, including increases
in production efficiency, there is no
prospect of improvement in profitability amid continued deterioration
in the business environment.
As a consequence Showa Denko
will halt production of its commodity aluminium extrusions for building materials at its Hikone Plant by
the end of 2009. The plant produces
around 2,000 tpm of extrusions. However, it added that in areas other than
commodity and building materials,
it will continue its aluminium extrusions. Showa announced it will reduce
headcount at its aluminium division
through voluntary redundancies and
early retirement.
Showa Denko expects to record
extraordinary losses of ¥1.5 billion
on impairment write-downs of its production facilities at the Hikone Plant,
and an additional ¥3.7 billion loss on
the lay-offs.
EUROPE
Hydro bumper beams
for Audi model
Car manufacturer Audi has placed
another order with Hydro for bumper
beams. The extruded safety components will be fitted on a new model.
The order includes supplying the
front components for the European
and American versions of the forthcoming model. The projected order
volume amounts to around 250,000
units per year. Hydro is to produce
the bumpers at its Raufoss plant in
Norway. The aluminium sections for
the crash-box and the other energyabsorbing extruded parts will also
come from Raufoss. The various components will be assembled together at
Hydro’s plant in the Czech Republic,
which is currently still under construction, and from there delivered
to the Audi plants in Germany and
Hungary. With this new contract Hydro will be supplying around 60% of
the bumper beams for all the various
Audi models. The company already
supplies extruded safety components
for most of the Audi models, namely
for the A4, A6, A8, TT, Q5 and Q7. N
Suppliers
Ebner receives order for pusher
furnaces from Shandong Nanshan
Shandong Nanshan Aluminium Co.,
Ltd recently signed another contract
with Ebner, a leading producer of heat
treatment facilities, for two ‘Hicon’
pusher furnace facilities to homogenise and reheat aluminium ingots. The
entire facility will then consist of four
Hicon pusher-type furnaces. Each
furnace can heat-treat 25 ingots with
a maximum combined net weight of
750 tonnes. The ingot handling system, already commissioned for the
first two furnaces in 2006, will be expanded to serve the two new furnaces
as well. As with the existing facilities,
the new one will be equipped with
a state-of-the-art automation system
with integrated ingot tracking and
ingot temperature measuring to enable fully automatic operation. The
facility will be turnkey installed by
Ebner. Commissioning of the facility
is scheduled for the end of 2010.
about 600. The purchase price was
not disclosed. “Over the long term
we are anticipating a constantly high
demand for high-voltage power transmission products in China and are
thus securing the requisite capacities
to maintain our successful business
in this growth market”, said Udo Niehage, CEO of the Power Transmission
Division within Siemens Energy. The
demand for reliable, cost-optimised
high-voltage products for the transmission of electrical energy continues to rise. Drivers are the significant
increases in power demand in the
newly industrialising countries and
the energy-efficient integration of renewable energy sources into power
supply networks.
GE and Dubal ink
7-year service deal
General Electric’s energy division has
signed a seven-year deal in excess of
USD45m with Dubai Aluminium Co.
Ltd (Dubal) to service 19 gas turbines
at GE’s smelting complex near Dubai,
United Arab Emirates. The contract
calls for Atlanta-based GE Energy to
supply parts, performance upgrades,
repairs and other on-site services for
the turbines, as well as work to reduce
nitrogen oxide emissions by 15% at
eight units.
Wagstaff opens
service centre in China
Siemens acquires a majority
holding in Chinese companies
Siemens Energy has acquired the
majority holding in the metalworking company Yangtze Delta Manufacturing (YDM) and in the aluminium
foundry GISAP (GIS Steel & Aluminium Products), both headquartered
in Hangzhou. With these steps Siemens Energy is expanding its global
production network for high-voltage
circuit-breakers in China and optimising its value creation chain from
foundry work via machining to final
product assembly. YDM and GISAP
together posted revenue totalling approximately 65m euros in 2008 and
today have a combined workforce of
Wagstaff Inc., a leading producer of
direct-chill casting equipment for
aluminium solidification, has opened
its new service centre in Qingdao,
Shandong Province, China. Response
time to customer needs will be reduced with this added local resource
available to aluminium producers
throughout China, Taiwan, and Hong
Kong. “Our growth in Qingdao will
complement Wagstaff’s ongoing marketing and sales resources by providing genuine replacement parts, local
customer service contacts, customer
training, startup services and technical support”, said Paul May, CEO of
Wagstaff.
N
57
RESEARCH
Casting of aluminium alloys after MCAST (Melt Conditioning Using Advanced Shear Technology) processing
Zhongyun Fan and Geoff Scamans, Innoval Technology Ltd
Images: Innoval
Al - 15Si
Sheared
No shear
Fig. 1: Refinement of primary silicon in a hypereutectic Al-15%Si alloy due to melt
conditioning to disperse oxides
Nucleation research has centred
on the practical development of
effective grain refiners for ascast microstructural refinement.
Today, addition of grain refiners
(inoculation) in both continuous
and shape casting is a common
industrial practice [1]. For instance, Al-Ti-B or Al-Ti-C master
alloys are added to Al-alloys, Zr
or C to Mg-alloys, ferrosilicon
to cast iron, Fe, Co or Zr to Cualloys, P to hypereutectic Al-Si
alloys, and Ti to Zn-alloys. However, there is no consensus on the
precise mechanisms responsible
for grain refinement. Following
the historical models, such as
the carbide-boride, the peritectic
reaction, the adsorption and the
hyper-nucleation models (as reviewed in [1]), two major theories
of grain refinement have emerged:
the free growth theory [2] and
the constitutional undercooling
theory [3]. A major contribution
from the free growth theory is the
recognition of the importance of
particle size and size distribution
in grain initiation. With appropriate experimental data as input,
this approach can correctly predict the grain size of aluminium
alloys as a function of processing
conditions. The constitutional
undercooling theory emphasises
the importance of solute elements
and the potency of nucleating
particles on the evolution of grain
size, and can also be used to predict the grain size of aluminium
and magnesium alloys once critical model parameters have been
determined by experiment. However, both theories fail to specify
the exact nucleation mechanisms
at nucleating particles, thus limiting their practical use in the development of more effective grain
refiners.
LM 25
Conventional sand cast
Melt conditioned sand cast
Fig. 2: Microstructural refinement of a sand cast LM25 alloy after MCAST processing
58
The benefits of enhancing nucleation
can be numerous. For continuous
casting of wrought alloys, enhanced
heterogeneous nucleation reduces
the propensity for hot tearing and
cracking allowing higher casting
speeds. It also promotes the formation of fine and equiaxed grains and
a more uniform microstructure with
significantly reduced chemical segregation, resulting in improved downstream processability and a reduced
cost of subsequent thermo-mechanical processing. For shape casting,
grain refinement promotes equiaxed
solidification, which again results in
better liquid feeding, a reduced tendency for hot tearing, reduced and/
or better dispersed porosity and an
improved surface finish, all leading
to improved mechanical properties
of the final cast components. Since
shape cast components are usually
used in their as-cast state with little
(if any) further processing, grain refinement and the reduction of casting
defects are more crucial than for continuously cast feedstock materials.
The key challenge in solidification
research is to understand nucleation
and to develop techniques for nucleation control. A critical question is “can
we directly produce components with
fine grain size, uniform chemistry and
free from casting defects by solidification processing?” Recent work on melt
conditioning [4] at the Brunel Centre
for Advanced Solidification Technology (BCAST) has convincingly demonstrated that this is feasible.
The major technological challenges facing the metallurgical casting and
fabrication industry are:
· Development of effective solidification processing technologies that
produce both high quality components directly from liquid metals and
semi-fabricated forms that require
minimal thermomechnical processing for microstructural optimisation.
· Development of effective technologies for reuse, remanufacture and re-
RESEARCH
cycling of post consumer scrap metals
so that there is only a limited need for
primary metal production each year.
Our long-term aim is to establish a nucleation-centred solidification technology, based on which sustainable
materials, highly efficient processing
methods and new products can be
developed with the widest possible
impact.
LM 24
No shear
Control of
Nucleation using Oxides
We have proposed the following
criteria for the selection of effective
nucleating particles [5]. They need
to be (1) stable crystalline solid particles at temperatures above the alloy
liquidus, (2) fully wetted by the alloy
melt, (3) available in sufficient numbers, with favourable particle size and
with a narrow size distribution, (4) of
a small crystallographic mismatch
(<10%) with the nucleated solid phase
and (5) insensitive to the processing
conditions. From these criteria and
the crystallographic data in we have
predicted that oxide particles are
potentially potent for heterogeneous
nucleation. Work at BCAST has confirmed that MgO particles are potent
for nucleation of α-Mg and Al8Mn5
intermetallics in Mg-alloys [6], and
that MgAl2O4 particles are potent for
nucleation of α-Al, primary silicon
and Al-Fe-Si-Mn intermetallics in
Al-alloys [7]. An example of the use
of dispersed oxides to modify the nucleation and growth of primary silicon
in an Al-15%Si alloy is shown in Fig.
1 where both samples were cast at a
cooling rate of 3.5°C/sec in a standard
mould and Fig. 2 shows the reduction
in as cast grain size due to melt conditioning of a sand cast LM25 alloy.
In addition, other research groups
have identified oxide inclusions as
nucleation sites for TiAl3 intermetallics [8], and have reported enhanced
nucleation of δ-ferrite by Al2O3 particles [9].
Oxide particles exist in nearly all
liquid metals and alloys exposed to air,
even under protective atmospheres.
Oxide exists in liquid metals in the
form of dross formed during melting
in the furnace, oxide films formed
during melt handling and oxide skins
Sheared
Fig. 3: Comparison of filtrate from melts of LM24 alloy with and without melt conditioning. Melt conditioning has dispersed oxide films and agglomerates and has refined the
particle size of the iron-rich intermetallic phases
incorporated from the original solid
ingots [6]. Oxide particles are often
considered as harmful inclusions
since they reduce castability of the alloy melt, degrade ductility and fatigue
strength of castings and cause severe
difficulties in downstream processing of continuously cast feedstock
[10]. In current foundry practice, the
norm is either to prevent oxide formation by using protective gas during melting and handling or to clean
the melt by melt treatment processes,
such as filtering, fluxing and manual
de-drossing. However, our recent research work at has demonstrated that
the oxide film contains a high volume
fraction of fine solid oxide particles
and more importantly, that such
films can be effectively dispersed
into individual particles with a fine
size and a narrow size distribution
by intensive melt shearing provided
by the MCAST (melt conditioning by
advanced shear technology) process
developed at BCAST [6]. An example
of the use of melt conditioning to disperse oxide films and agglomerated
oxides in an aluminium casting alloy
(LM24) is shown in Fig. 2.
Our technical approach is to condition liquid metal prior to solidification processing using a twin screw
melt conditioner with a pair of intermeshed co-rotating screws inside
a barrel. The melt conditioners can
be configured for batch or continuous liquid metal treatment. We have
confirmed that intensive melt shearing can disperse oxide and other naturally occurring inclusion particles in
liquid metals, and that such dispersed
oxide particles not only reduce/eliminate the harmful effects of inclusions
and impurities on both casting processes and mechanical properties, but
also can be positively utilised to enhance heterogeneous nucleation of
both intermetallics and the primary
phases, and therefore can be used
to promote equiaxed solidification,
to prevent chemical segregation ©
AA5754 (0.4%Fe) MC-TRC
longitudinal
transverse
Fig. 4: As cast melt conditioned twin roll cast (TRC) AA5754 strip showing a uniform fine
grain microstructure the absence of centre line segregation
59
PAT E N T E
and to reduce casting defects [6],
and can consequently provide a significant improvement in mechanical
properties [11] and a substantial increase of the tolerance to inclusions
and impurity elements [11,12]. For
instance, melt conditioning can increase the elongation of HPDC LM24
alloy by over 100% the iron tolerance
of HPDC LM24 alloy by 100%, the fatigue life of HPDC LM24 alloy by a
factor of 10 and can eliminate centre
line segregation of twin roll cast (TRC)
AA5754 alloy strip as shown in Fig. 4.
Thus, melt conditioning by intensive
melt shearing can be combined with
various casting processes to produce
as-cast materials (or components)
with refined microstructure, uniform
chemical composition, minimised
casting defects and increased secondary metal content.
Patentblatt August 2009
Einkapselung von Kohlenstoffmaterial
in Aluminium. Sungkyunkwan University Foundation for Corporate Collaboration, Jangan-gu,Suwon-si, Gyeonggi-do,
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Seo-gu Gwangju, KR. (C23C 26/00, EPA
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Aluminium-Gusslegierungen.
KSM
Castings GmbH, 31137 Hildesheim, DE.
(C22C 21/00, OS 10 2008 055 928, AT:
05.11.2008)
Schweißbare Al-Mg-Si-Legierung mit
hoher Festigkeit. Corus Aluminium
Walzprodukte GmbH, 56070 Koblenz,
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08.07.2002)
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Verbessertes Verfahren zur Bindung
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JP; Fuji Photo Film Co., Ltd., MinamiAshigara, Kanagawa, JP. (C22C 21/00,
PS 697 23 061, EP 0887430, EP-AT:
26.06.1997)
Flussmittelzusammensetzungen zum
Hartlöten von Teilen, insbesondere
auf der Basis von Aluminium als Grundmaterial, sowie deren Verwendung.
Behr GmbH & Co. KG, 70469 Stuttgart,
DE. (B23K 35/36, EP 1 287 941, EP-AT:
07.08.2002)
Planfräser zum Bearbeiten von Werkstücken aus Aluminium. Jakob Lach
GmbH & Co KG, 63452 Hanau, DE. (B23C
5/06, GM 203 03 520, AT: 04.03.2003)
Verfahren zum Herstellen eines LNGSpeichertanks oder dergleichen und
unter Verwendung des Verfahrens
hergestellter Aluminium-LNG-Speichertank. Aker Yards Oy, Turku, FI. (B65D
90/02, PS 60 2005 008 393, EP 1723053,
EP-AT: 01.03.2005, WO-AT: 01.03.2005)
Eintauchsensor, Messanordnung und
Messverfahren zur Überwachung von
Aluminium-Elektrolysezellen. Heraeus
Electro-Nite International N.V., Houthalen, BE. (G01N 27/41, PS 500 15 279, EP
1037042, EP-AT: 02.02.2000)
Verfahren und Anlage zur Herstellung
von presswarmen Bolzen aus Aluminium-Knetlegierungen. Rackwitz Industrieanlagen GmbH, 04519 Rackwitz, DE.
(C22F 1/00, PS 50 2005 004 855, EP
1600521, EP-AT: 19.05.2005)
Kontaktanordnung und Verfahren zur
Herstellung einer Kontaktanordnung
an und/oder in einer Fahrzeugkarosserie aus Aluminium. Daimler AG, 70327
Stuttgart, DE. (H01R 4/66, OS 10 2009
004 937, AT: 16.01.2009)
Hochfeste und kollisionssichere Aluminiumlegierung. Aleris Aluminium Bonn
GmbH, 53117 Bonn, DE. (C22C 21/02,
EPA 2072628, EP-AT: 16.12.2008)
Dekorativ anodisierbare, gut verformbare, mechanisch hoch belastbare Aluminiumlegierung, Verfahren zu deren
Herstellung und Aluminiumprodukt
aus dieser Legierung. Erbslöh AG, 42553
Velbert, DE. (C22C 21/04, EP 1 749 112,
WO 2005/108633, EP-AT: 30.04.2005,
WO-AT: 30.04.2005)
Vorrichtung und Verfahren zum Freilegen von in einer Aluminiummatrix eingebetteten Silizium-Kristallen an einer
Oberfläche eines Bauteils. Daimler AG,
70327 Stuttgart, DE. (B24C 3/32, OS 10
2009 004 200, AT: 09.01.2009)
Aerogel enthaltende Kerne für den
Leichtmetall- und/oder den Feinguss.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., 51147 Köln, DE. (B22C 1/02,
EP 1 820 582, EP-AT: 16.01.2007)
Verfahren zur wirksamen Al-C-kovalenten-Bindungsbildung zwischen
Aluminium und Kohlenstoffmaterial.
Sungkyunkwan University Foundation
for Corporate Collaboration, Jangan-gu,
Suwon-si, Gyeonggi-do, KR; Dayou Smart
Aluminium Co., Ltd., Seo-gu Gwangju,
KR. (C22C 47/02, EPA 2077339, EP-AT:
24.07.2008)
Verwendung von Kupfer-AluminiumMischoxidkatalysatoren in Hydrierungen. Engelhard Corp., Iselin, N.J., US.
(B01J 23/72, EP 1 240 941, EP-AT:
21.03.1997
Lötblech aus Aluminiumlegierung. Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe
Steel, Ltd.), Kobe-shi, Hyogo 651-8585,
JP. (B23K 35/28, EPA 2075083, EP-AT:
23.12.2008)
Magnesium-Gadolinium-Legierungen.
Magnesium Elektron Ltd., Salford M50
3SP, GB. (C22C 23/06, EPA 2074236,
WO 2008/032087, EP-AT: 12.09.2007,
WO-AT: 12.09.2007)
60
PAT E N T E
Zehenschutzkappe aus Magnesium
und dessen Legierungen für Arbeitsschutzschuhe. Magnetech GmbH, 01877
Bischofswerda, DE. (A43B 23/08, GM
202 19 131, AT: 10.12.2002)
Flaschenverschluss. Alcoa Deutschland
GmbH, 67547 Worms, DE. (B65D 41/04,
PS 50 2004 007 784, EP 1625078, EP-AT:
05.05.2004)
Verfahren zur Herstellung von heiß geschmiedeten Teilen aus einer Magnesiumlegierung. Hispano-Suiza, 92700
Colombes, FR; Manoir Industries, 75008
Paris, FR. (C22F 1/06, EPA 2074237, WO
2008/009825, EP-AT: 19.07.2007, WOAT: 19.07.2007)
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Magnesiumlegierung.
Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, JP. (C22F 1/06, EP 1 645 651, WO
2004/106576, EP-AT: 12.04.2004, WOAT: 12.04.2004)
Magnesiumlegierungsplatte und Verfahren zur Herstellung derselben.
Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, JP. (B21B 3/00, PS 603 08 023, EP
1510265, EP-AT: 03.06.2003, WO-AT:
03.06.2003)
Ferro- oder ferrimagnetische Magnesiumlegierung, deren Herstellung und
Verwendungen. Gottfried Wilhelm
Leibniz Universität Hannover, 30167
Hannover, DE. (H01F 1/055, OS 10 2008
008 812, AT: 12.02.2008)
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Flachprofils, insbesondere
eines Kühlkörpers für Halbleiterelemente oder dgl. Bauteile, sowie Profil dazu. Alcan Technology & Management AG, Neuhausen am Rheinfall, CH.
(B21D 53/02, PS 10 2007 046 684, AT:
28.09.2007)
ALUMINIUM veröffentlicht unter
dieser Rubrik regelmäßig einen Überblick über wichtige, den Werkstoff
Aluminium betreffende Patente. Die
ausführlichen Patentblätter und auch
weiterführende Informationen dazu
stehen der Redaktion nicht zur Verfügung. Interessenten können diese
beziehen oder einsehen bei der
Mitteldeutschen Informations-, Patent-, Online-Service GmbH (mipo),
Julius-Ebeling-Str. 6,
D-06112 Halle an der Saale,
Tel. 0345/29398-0
Fax 0345/29398-40,
www.mipo.de
Die Gesellschaft bietet darüber hinaus
weitere Patent-Dienstleistungen an.
Metallkorb zur chemischen Vorbehandlung von Aluminiumprofilen, Rahmen,
Platten oder anderen Legierungen.
Papagiannakis, Panagiotis, 171 22 Nea
Smyrni Attikis, GR. (B05C 13/02, EPA
2073937, WO 2007/135468, EP-AT:
27.04.2007, WO-AT: 27.04.2007)
Geschweißtes Strukturelement mit
mindestens zwei Aluminiumlegierungsteilen, die verschiedene metallurgische Zustände haben, und Verfahren zur Herstellung solch eines Elements.
Alcan Rhenalu, Courbevoie, FR. (B23K
20/12, PS 60 2005 014 564, EP 1799391,
EP-AT: 12.09.2005, WO-AT: 12.09.2005)
Pulvermischung für eine Sinteraluminiumlegierung und Verfahren zur Herstellung eines Sinterkörpers aus einer
solchen Pulvermischung. Ecka Granulate
GmbH & Co. KG, 90762 Fürth, DE. (C22C
1/04, PS 198 02 501, AT: 23.01.1998)
Beheizbare Bade- oder Duschwanne.
Hydro Aluminium Deutschland GmbH,
51149 Köln, DE. (F24 H 1/00, EPA
2072930, EP-AT: 17.12.2008, WO-AT:
17.12.2008)
Stoßfänger mit Halterungen für ein
Fahrzeug. Alcan Technology & Management AG, Neuhausen am Rheinfall, CH.
(B60R 19/34, OS 10 2008 029 634, AT:
23.06.2008)
Fahrzeugkarosserie mit einem Karosserieelement. BMW AG, 80809 München, DE; Norsk Hydro ASA, Oslo, NO.
(B62D 65/02, OS 10 2007 058 783, AT:
06.12.2007)
Kühlkörper für Halbleiterbauelemente
oder dergleichen Wärmequellen sowie
Verfahren zu dessen Herstellung. Alcan
Technology & Management AG, Neuhausen am Rheinfall, CH. (H01L 23/473, EP
1 926 143, EP-AT: 28.09.2007)
Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren der Schopfverluste während des
Walzens von Brammen oder Strängen.
Alcoa Inc., Pittsburgh, Pa., US. (B22D
11/08, PS 601 35 217, EP 1289688, EPAT: 14.05.2001, WO-AT: 14.05.2001)
Modifikationsflächen von Werkstücken und Formwerkzeug. Alcan Technology & Management Ltd., Neuhausen
am Rheinfall, CH. (B21D 13/02, PS 60
2005 008 753, EP 1796860, EP-AT:
08.09.2005)
Kolben für einen Verbrennungsmotor
und Verfahren zu seiner Herstellung.
Mahle International GmbH, 70376 Stuttgart, DE. (F02B 23/06, EP 1 960 647, WO
2007/076802, EP-AT: 14.12.2006, WOAT: 14.12.2006)
Fertigungsverfahren zur Herstellung
einer lithographischen Druckplatte.
Alcoa Inc., Pittsburgh, PA 15212-5858,
US. (B41N 1/08, EPA 2077949, WO
2007/115167, EP-AT: 30.03.2007, WOAT: 30.03.2007)
Plattiertes Blechprodukt. Aleris Aluminium Duffel BVBA, Duffel, BE. (B32B
15/01,) GM 20 2007 018 795, AT: 19. 04.
2007 aus: EP 07 72 4387)
Elektrodenbehälter und entsprechendes Verfahren. Alcoa Inc., Pittsburgh,
PA 15212-5858, US. (C25C 3/22, EPA
2074242, WO 2008/048844, EP-AT:
11.10.2007, WO-AT: 11.10.2007)
Verbindung eines elektrischen Aluminiumkabels mit einem aus Kupfer
oder dergleichen Metall bestehenden
Anschlussteil. Auto-Kabel Management
GmbH, 79688 Hausen, DE. (H01R 4/62,
PS 199 08 031, AT: 24.02.1999)
Isolierprofil für Öffnungsflügel mit
Schiebeöffnung, Bauprofil und Öffnungsflügel, der ein solches Isolierprofil umfasst. Norsk Hydro ASA, 0240
Oslo, NO. (E06B 5/20, EPA 2078817, EPAT: 08.01.2009, WO-AT: 08.01.2009)
Bandgießen von nicht eisenhaltigen
und Leichtmetallen und Vorrichtung
dafür. Novelis Inc., Toronto, Ontario,
CA. (B22D 11/06, EP 1 697 069, WO
2005/032744, EP-AT: 01.10.2004, WOAT: 01.10.2004)
Verfahren zur Messung der Zahl nicht
metallischer Einschlüsse und Form
zur Entnahme einer Gussprobe zur
Verwendung darin. Toyota Jidosha
Kabushiki Kaisha, Toyota-shi, Aichi 4718571, JP; Nippon Light Metal Company,
Ltd., Tokyo 140-8628, JP. (G01N 21/88,
EPA 2075568, WO 2008/111666, EP-AT:
07.03.2008, WO-AT: 07.03.2008)
Wärmetauscher. Showa Denko K.K.,
Tokio/Tokyo, JP. (F28F 9/02, WO 2008/
041698, WO-AT: 02.10.2007)
Laser-Hybrid-Schweißverfahren und
-Schweißbrenner mit Verwendung
eines Drahts mit Zink- und/oder Kohlenstoff- und/oder Al-Gehalt. Fronius
International GmbH, Pettenbach, AT.
(B23K 26/14, EP 1 750 893, WO
2005/107996, EP-AT: 09.05.2005, WOAT: 09.05.2005)
Verfahren zur Herstellung von Al-MnBändern oder -Blechen. VAW aluminium AG, 53117 Bonn, DE. (C22F 1/04,
PS 502 12 523, EP 1247873, EP-AT:
28.03.2002)
Feines
Alpha-Aluminiumoxidpulver
und Verfahren zu dessen Herstellung.
Sumitomo Chemical Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP. (C01F 7/02, PS 602 27 605, EP
1262457, EP-AT: 21.05.2002)
N
61
LITERATURSERVICE
L. H. Kallien, L. Walter, H. Bomas, B. Köhler,
Die Festigkeit von
Magnesiumdruckgusslegierungen in Abhängigkeit
von Art, Größe und Verteilung innerer Hohlräume
Giesserei 96 08/2009, S. 28-39
Der nachfolgende Artikel beschreibt Ergebnisse, die im Rahmen eines Forschungsprojektes an der Hochschule Aalen und
am Institut für Werkstofftechnik, Bremen, erarbeitet wurden.
Ziel war es, die Auswirkung von Lunkern und Gasporen auf die
statischen und zyklischen Eigenschaften der beiden gebräuchlichsten Magnesiumdruckgusslegierungen AM50 und AZ91
zu untersuchen. Mit Hilfe der statistischen Versuchsplanung
wurde der Einfluss unterschiedlicher Gießparameter und Gießverfahren auf die Bildung der inneren Fehler bestimmt. Neben
statischen Zugversuchen und der Bestimmung der Wechselfestigkeit in Aalen wurden in Bremen Untersuchungen der
Zugschwellfestigkeiten sowie Bruchflächenanalysen aller Probenvarianten durchgeführt. Basierend auf diesen Ergebnissen
gelang eine Analyse des Einflusses der Gießparameter auf die
Dauerfestigkeit sowie eine Bewertung der Zugschwellfestigkeit
auf der Grundlage des Kitagawa-Modells, um so ein Werkzeug
zur möglichst einfachen quantitativen Bewertung der Inhomogenitäten ohne aufwendige zerstörende Prüfung zu schaffen. 18
Bild., 4 Tab., 20 Qu.
ALUMINIUM 10 (2009)
Druckguss, Magnesium
D. Dietrich, M. Zacher, Th. Grund, Th. Lampke
Gestaltung metallischer Schichten.
Zusammensetzung und Struktur galvanisch
abgeschiedener Schichten mit inkorporierten Nanopartikeln
mo 63 (2009) 7-8, S. 16-20
Die Galvanotechnik ist nach wie vor eines der am häufigsten
angewandten Oberflächenveredelungsverfahren. Neben der
Automobilindustrie sind für den hohen Umsatz und die Entwicklung der Galvanotechnik die Bereiche Elektrotechnik
und Elektronik, Bauwesen, Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik, die Schmuckbranche sowie die Medizintechnik
(Dentalprothetik) verantwortlich. Eine sehr gute Ergänzung zur
Gestaltung metallischer Schichten mit Funktionseigenschaften
stellt die Inkorporation von Teilchen dar. In den letzten Jahren wurden insbesondere nanoskalige Teilchen betrachtet, um
einerseits dünnere Schichten für Anwendungen in der Mikrotechnologie zu erhalten und andererseits Effekte zu erzielen,
die bislang mit mikroskaligen Teilchen nicht erreicht wurden.
5 Bild., 2 Tab., 9 Qu.
ALUMINIUM 10 (2009)
Oberflächenbehandlung
A. D. Juhl
Hard Anodizing of Aerospace Aluminum Alloys
Light Metall Age, June 2009, S. 22-33
Since the beginning of the 20th century aluminium has been
an essential metal in the aircraft industry with use in propeller
blades, seats, cowlings and similar parts. Aerospace products
have been one of the main end user markets for aluminium over
many years and have been used for ‘internal equipment’ applications such as floor beams, seat tracks, seat frames, cockpit window frames, fittings, local rein-forcing or supporting structures.
A complete range of extrusions (profiles, shapes, bars, tubes)
and drawn tubes (round, square, rectangular) and rolled prod-
ucts, with high properties and performances, meet the requirements of these applications. However, as competitors – such as
glass and carbon fibre reinforced plastic, ceramics, and titanium
– have entered the market there has been a steady decrease in
the use. Once a typical airplane contained mostly aluminium,
such as the Airbus A-380, which is made up of 60% aluminium,
20% composites, and 10% titanium; meanwhile the fuselage of
the new Boeing 787 Dreamliner contains 50% composites and
only 20% aluminium. One of the reasons for this change is that
incredible improvement and efficiency gains in manufacturing
technologies have brought the costs of parts made of composites
down. Since World War II, however, the growth of light and ultra-light aircrafts has escalated. These small aircrafts with Piper
and Cessna as the main manufacturers are still an all-metal construction with the upcoming Piperjet made of more than 90%
aluminium. 8 images, 2 tables, 17 sources.
ALUMINIUM 10 (2009)
Hartanodisation, Luftfahrt
E. Hombergsmeier
Aeromag –
Magnesium Suitable for Aeronautic Applications?
Light Metal Age, June 2009, S. 34-39
Aeromag (Aeronautical Application of Wrought Magnesium),
a three year research project from March 2005 to December
2008 was funded by the European Commission under FP6. The
aim of the 20 project partners from suppliers, universities, and
the aeronautic industry was to evaluate if magnesium products
could be a suitable alternative to aluminium for aerospace applications. The density of magnesium is only 65% of the density
of commonly used aluminium alloys in the aerospace industry
and therefore has potential to be a breakthrough technology if
used for low weight airframe structures. However to use this
lightweight material several mechanical properties have to be
increased and the technological behaviour improved. The technical focus on this project was the modification of existing and
development of new magnesium wrought products (sheet and
extrusion), to provide significantly improved static and fatigue
strength properties for lightweight fuselage applications. The
specific strength properties of these innovative materials are
required to be higher than AA2024 for structural applications
(secondary structure) and higher than AA5083 for non-structural applications. 15 images, 3 sources.
ALUMINIUM 10 (2009)
Luft- und Raumfahrt, Magnesium
J. Wilden, S. Jahn, V. Tkachenko
Entwicklung einer Fügetechnologie
zum Herstellen von Mischverbindungen mit
Titanwerkstoffen bei niedrigen Temperaturen
Schweißen und Schneiden 61 (2009) Heft 8, S. 416-421
Der Beitrag stellt die Entwicklung einer Fügetechnologie zur
Herstellung von Mischverbindungen mit Titanwerkstoffen bei
niedrigen Temperaturen vor. Unter Anwendung des Diffusionsschweißens gelang es, Mischverbindungen aus Titan- und
Aluminiumwerkstoffen sowie austenitischem Stahl zu erzeugen. Die entwickelte Herstellungstechnologie und Methodik zur
quantitativen Analyse der Diffusionszone führen zu gesicherten
Erkenntnissen für das Fügen von Mischverbindungen in der
industriellen Produktion. 7 Bild., 1 Tab., 8 Qu.
ALUMINIUM 10 (2009)
Verbinden, Andere Werkstoffe
Für Schrifttum zum Thema „Aluminium“ ist der Gesamtverband der Aluminiumindustrie e.V. (GDA)
der kompetente Ansprechpartner. Die hier referierten Beiträge repräsentieren lediglich einen Ausschnitt aus dem umfassenden aktuellen Bestand der GDA-Bibliothek.
Die von der Aluminium-Zentrale seit den dreißiger Jahren kontinuierlich aufgebaute Fach-Bibliothek
wird duch den GDA weitergeführt, ausgebaut und auf die neuen Medien umgestellt. Sie steht allen
Interessenten offen.
Ansprechpartner ist Dr. Karsten Hein, E-Mail: [email protected]
62
International Journal for Industry, Research and Application
How do your products and services come to appear every month in the
list of supply sources, on the internet – www.Alu-web.de – and in the
annual list of supply sources published by ALUMINIUM ?
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T
Smelting technology
T
Rolling technology
T
Extrusion
T
Foundry
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Price per line for each issue EUR 5,50 + VAT – minimum order 10 issues = 1 year.
Logos are calculated according to the lines they occupy: 1 line = 2 mm).
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Company stamp / Signature
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… and send this form to us by fax or post:
Fax number
+49-511/7304-157
For information
Tel.: -142
Giesel Verlag GmbH, ALUMINIUM
Rehkamp 3, D-30916 Isernhagen
We will gladly send you a quotation!
LIEFERVERZEICHNIS
1
Smelting technology
Hüttentechnik
1.1 Raw materials
1.2 Storage facilities for smelting
1.3 Anode production
1.4 Anode rodding
1.4.1 Anode baking
1.4.2 Anode clearing
1.4.3 Fixing of new anodes to the anodes bars
1.5 Casthouse (foundry)
1.6 Casting machines
1.7 Current supply
1.8 Electrolysis cell (pot)
1.9 Potroom
1.10 Laboratory
1.11 Emptying the cathode shell
1.12 Cathode repair shop
1.13 Second-hand plant
1.14 Aluminium alloys
1.15 Storage and transport
1.16 Smelting manufactures
1.1 Raw Materials/Rohstoffe
Raw Materials / Rohstoffe
1.1 Rohstoffe
1.2 Lagermöglichkeiten in der Hütte
1.3 Anodenherstellung
1.4 Anodenschlägerei
1.4.1 Anodenbrennen
1.4.2 Anodenschlägerei
1.4.3 Befestigen von neuen Anoden an der -stange
1.5 Gießerei
1.6 Gießmaschinen
1.7 Stromversorgung
1.8 Elektrolyseofen
1.9 Elektrolysehalle
1.10 Labor
1.11 Ofenwannenentleeren
1.12 Kathodenreparaturwerkstatt
1.13 Gebrauchtanlagen
1.14 Aluminiumlegierungen
1.15 Lager und Transport
1.16 Hüttenerzeugnisse
Conveying systems bulk materials
Exhaust gas treatment
Förderanlagen für Schüttgüter
(Hüttenaluminiumherstellung)
Abgasbehandlung
FLSmidth MÖLLER GmbH
Internet: www.flsmidthmoeller.com
see Storage facilities for smelting 1.2
TRIMET ALUMINIUM AG
Aluminiumallee 1
D-45356 Essen
Tel.: +49 (0) 201 / 3660
Fax: +49 (0) 201 / 366506
E-Mail: [email protected]
Internet: www.trimet.de
Unloading/Loading equipment
Haderslebener Straße 7
D-25421 Pinneberg
Telefon: 04101 788-0
Telefax: 04101 788-115
Internet: www.flsmidthmoeller.com
Kontakt: Herr Dipl.-Ing. Timo Letz
www.flsmidthmoeller.com
ALUMINA AND PET COKE SHIPUNLOADERS
Contact: Andreas Haeuser, [email protected]
1.3 Anode production
Hydraulic presses for prebaked
anodes / Hydraulische Pressen zur
Herstellung von Anoden
LAEIS GmbH
Am Scheerleck 7, L-6868 Wecker, Luxembourg
Phone: +352 27612 0
Fax: +352 27612 109
Internet: www.laeis-gmbh.com
Contact: Dr. Alfred Kaiser
Mixing Technology for
Anode pastes
Mischtechnologie für Anodenmassen
Anodenherstellung
Outotec GmbH
Albin-Köbis-Str. 8, D-51147 Köln
Phone: +49 (0) 2203 / 9921-0
www.outotec.com
Tel. +47 22 12 70 00
Internet: www.environment.power.alstom.com
Entlade-/Beladeeinrichtungen
1.2 Storage facilities for
smelting
Lagermöglichkeiten i.d. Hütte
ALSTOM Norway AS
Auto firing systems
Automatische Feuerungssysteme
Buss AG
CH-4133 Pratteln
Phone:
+41 61 825 66 00
E-Mail:
[email protected]
Internet: www.busscorp.com
Open top and closed
type baking furnaces
Offene und geschlossene Ringöfen
Bulk materials Handling
from Ship to Cell
Bulk materials Handling from Ship to Cell
www.coperion.com
mailto: [email protected]
64
RIEDHAMMER GmbH
D-90411 Nürnberg
Phone: +49 (0) 911 5218 0, Fax: -5218 231
Internet: www.riedhammer.de
RIEDHAMMER GmbH
D-90411 Nürnberg
Phone: +49 (0) 911 5218 0, Fax: -5218 231
Internet: www.riedhammer.de
LIEFERVERZEICHNIS
1.4 Anode rodding
Anodenanschlägerei
1.4.3 Fixing of new anodes
to the anodes bars
Clay / Tonerde
Befestigen von neuen
Anoden a. d. Anodenstange
Removal of bath residues from
the surface of spent anodes
Entfernen der Badreste von der Oberfläche der verbrauchten Anoden
GLAMA Maschinenbau GmbH
Hornstraße 19
D-45964 Gladbeck
Telefon 02043 / 9738-0
Telefax 02043 / 9738-50
Transport of finished anode
elements to the pot room
Transport der fertigen Anodenelemente in Elektrolysehalle
Hovestr. 10 . D-48431 Rheine
Telefon + 49 (0) 59 71 58-0
Fax
+ 49 (0) 59 71 58-209
E-Mail [email protected]
Internet www.windhoff.de
1.4.1 Anode baking
Fixing the nipples to the
anodes by casting in
Befestigen der Nippel mit der
Anode durch Eingießen
SERMAS INDUSTRIE
see Casting Machines 1.6
1.5 Casthouse (foundry)
Gießerei
HERTWICH ENGINEERING GmbH
Maschinen und Industrieanlagen
Weinbergerstraße 6, A-5280 Braunau am Inn
Phone +437722/806-0
Fax +437722/806-122
Internet: www.hertwich.com
INOTHERM INDUSTRIEOFENUND WÄRMETECHNIK GMBH
Konstantinstraße 1a
D 41238 Mönchengladbach
Telefon +49 (02166) 987990
Telefax +49 (02166) 987996
Internet: www.inotherm-gmbh.de
SERMAS INDUSTRIE
1.4.2 Anode clearing
Abkrätzen des Flüssigmetalls
see Anode rodding 1.4
Dross skimming of the melt
Abkrätzen der Schmelze
see Casting machines 1.6
Furnace charging with
molten metal
Ofenbeschickung mit Flüssigmetall
Melting/holding/casting furnaces
Schmelz-/Halte- und Gießöfen
Gautschi
Engineering GmbH
see Casting equipment 3.1
Anodenchargieren
Anodenlager
Entgasung, Filtern, Kornfeinung
Drache Umwelttechnik
GmbH
Werner-v.-Siemens-Straße 9/24-26
D 65582 Diez/Lahn
Telefon 06432/607-0
Telefax 06432/607-52
Internet: www.drache-gmbh.de
Dross skimming of liquid metal
Anode charging
Anode storage
Degassing, filtration and
grain refinement
Gautschi
Engineering GmbH
Anodenbrennen
SERMAS INDUSTRIE
TRIMET ALUMINIUM AG
Aluminiumallee 1
D-45356 Essen
Tel.: +49 (0) 201 / 3660
Fax: +49 (0) 201 / 366506
see Equipment and accessories 3.1
SIGNODE® SYSTEM GMBH
Packaging Equipment
Non-Ferrous Specialist Team DSWE
Magnusstr. 18, 46535 Dinslaken/Germany
Telefon: +49 (0) 2064 / 69-210
Telefax: +49 (0) 2064 / 69-489
Internet: www.signode.com
Contact: Mr. Gerard Laks
see Casthouse (foundry) 1.5
Anodenschlägerei
Separation of spent anodes
from the anode bars
Trennen von den Anodenstangen
SERMAS INDUSTRIE
Stopinc AG
Bösch 83 a
CH-6331 Hünenberg
Tel. +41/41-785 75 00
Fax +41/41-785 75 01
Internet: www.stopinc.ch
Sistem Teknik Ltd. Sti.
DES San. Sit. 102 SOK No: 6/8
Y.Dudullu, TR-34775 Istanbul/Turkey
Tel.: +90 216 420 86 24
Fax: +90 216 420 23 22
Internet: www.sistemteknik.com
65
LIEFERVERZEICHNIS
Metal treatment in the
holding furnace
Metallbehandlung in Halteöfen
Gautschi
Engineering GmbH
Rolling and extrusion ingot
and T-bars
Heat treatment of extrusion
ingot (homogenisation)
Formatgießerei (Walzbarren oder
Pressbolzen oder T-Barren)
Gautschi
Engineering GmbH
Gautschi
Engineering GmbH
Formatebehandlung (homogenisieren)
Transfer to the casting furnace
Überführung in Gießofen
GmbH
D 65582 Diez/Lahn
Telefon 06432/607-0
Telefax 06432/607-52
Internet: www.drache-gmbh.de
Horizontal continuous casting
Horizontales Stranggießen
Gautschi
Engineering GmbH
see Billet Heating Furnaces 1.5
Gautschi
Engineering GmbH
Vertical semi-continuous DC
casting / Vertikales Stranggießen
Windhoff Bahn- und
Anlagentechnik GmbH
Transport of liquid metal
to the casthouse
Transport v. Flüssigmetall in Gießereien
Scales / Waagen
Gautschi
Engineering GmbH
MARX GmbH & Co. KG
www.marx-gmbh.de
see Melt operations 4.13
Windhoff Bahn- und
Anlagentechnik GmbH
Treatment of casthouse
off gases
Behandlung der Gießereiabgase
Gautschi
Engineering GmbH
Sawing / Sägen
66
Elektrolyseofen
Bulk materials Handling
from Ship to Cell
Bulk materials Handling from Ship to Cell
Gautschi
Engineering GmbH
www.coperion.com
mailto: [email protected]
Calcium silicate boards
Gießmaschinen
Masselgießmaschine (Sowcaster)
Gautschi
Engineering GmbH
Wagstaff, Inc.
3910 N. Flora Rd.
Spokane, WA 99216 USA
+1 509 922 1404 phone
+1 509 924 0241 fax
Internet: www.wagstaff.com
1.8 Electrolysis cell (pot)
Pig casting machines (sow casters)
Gautschi
Engineering GmbH
Calciumsilikatplatten
343 Chemin du Stade
38210 Saint Quentin sur Isère
Tel. +33 (0) 476 074 242
Fax +33 (0) 476 936 776
Internet: www.sermas.com
Promat GmbH – Techn. Wärmedämmung
Scheifenkamp 16, D-40878 Ratingen
Tel. +49 (0) 2102 / 493-0, Fax -493 115
[email protected], www.promat.de
Pot feeding systems
Beschickungseinrichtungen
für Elektrolysezellen
www.flsmidthmoeller.com
LIEFERVERZEICHNIS
1.9 Potroom
Elektrolysehalle
T.T. Tomorrow Technology S.p.A.
Via dell’Artigianato 18
Due Carrare, Padova 35020, Italy
Telefon +39 049 912 8800
Telefax +39 049 912 8888
Contact: Giovanni Magarotto
HF Measurementtechnology
HF Messtechnik
OPSIS AB
Box 244, S-24402 Furulund, Schweden
Tel. +46 (0) 46-72 25 00, Fax -72 25 01
Internet: www.opsis.se
Tapping vehicles/Schöpffahrzeuge
Anode changing machine
Anodenwechselmaschine
1.15 Storage and transport
Lager und Transport
SMS Siemag Aktiengesellschaft
Logistiksysteme
see Rolling mill technology 3.0
1.11 Emptying the cathode shell
Ofenwannenentleeren
Cathode bar casting units
Kathodenbarreneingießanlage
Anode transport equipment
Anoden Transporteinrichtungen
1.16 Smelting manufactories
Crustbreakers / Krustenbrecher
1.14 Aluminium Alloys
Rolling ingots
Aluminiumlegierungen
Dry absorption units for
electrolysis exhaust gases
Trockenabsorptionsanlage für
Elektrolyseofenabgase
ALSTOM Norway AS
Tel. +47 22 12 70 00
Internet: www.environment.power.alstom.com
2
RHEINFELDEN ALLOYS GmbH & Co. KG
A member of ALUMINIUM RHEINFELDEN Group
Postfach 1703, 79607 Rheinfelden
Tel.: +49 7623 93-490
Fax: +49 7623 93-546
Internet: www.rheinfelden-alloys.eu
Hüttenerzeugnisse
Walzbarren
Alcan Aluminium Valais SA
CH-3960 Sierre
Telefon: 0041 27 / 4575111
Telefax: 0041 27 / 4576425
Extrusion
Strangpressen
2.1 Extrusion billet preparation
2.1.1 Extrusion billet production
2.2 Extrusion equipment
2.3 Section handling
2.4 Heat treatment
2.5 Measurement and control equipment
2.6 Die preparation and care
2.7 Second-hand extrusion plant
2.8 Consultancy, expert opinion
2.9 Surface finishing of sections
2.10 Machining of sections
2.11 Equipment and accessories
2.12 Services
2.1 Extrusion billet preparation
Pressbolzenbereitstellung
2.1 Pressbolzenbereitstellung
2.1.1 Pressbolzenherstellung
2.2 Strangpresseinrichtungen
2.3 Profilhandling
2.4 Wärmebehandlung
2.5 Mess- und Regeleinrichtungen
2.6 Werkzeugbereitstellung und -pflege
2.7 Gebrauchte Strangpressanlagen
2.8 Beratung, Gutachten
2.9 Oberflächenveredlung von Profilen
2.10 Profilbearbeitung
2.11 Ausrüstungen und Hilfsmittel
2.12 Dienstleistungen
Billet heating furnaces
Öfen zur Bolzenerwärmung
Packaging Equipment
Telefon: +49 (0) 2064 / 69-210
Telefax: +49 (0) 2064 / 69-489
Am großen Teich 16+27
D-58640 Iserlohn
Tel. +49 (0) 2371 / 4346-0
Fax +49 (0) 2371 / 4346-43
Internet: www.ias-gmbh.de
MARX GmbH & Co. KG
www.marx-gmbh.de
67
LIEFERVERZEICHNIS
Press control systems
Pressensteuersysteme
Oilgear Towler GmbH
DES San. Sit. 102 SOK No: 6/8
Y.Dudullu, TR-34775 Istanbul/Turkey
Tel.: +90 216 420 86 24
Fax: +90 216 420 23 22
Internet: www.sistemteknik.com
see Extrusion Equipment 2.2
SMS Meer GmbH
see Extrusion equipment 2.2
2.1.1 Extrusion billet
production
Pressbolzenherstellung
Billet transport and storage
equipment
Bolzen-Transport- u. Lagereinricht.
Temperature measurement
Packaging equipment
Verpackungseinrichtungen
H+H HERRMANN + HIEBER GMBH
Fördersysteme für Paletten
und schwere Lasten
Rechbergstraße 46
D-73770 Denkendorf/Stuttgart
Tel. +49 (0) 711 / 9 34 67-0
Fax +49 (0) 711 / 3 46 0911
Internet: www.herrmannhieber.de
Vollert Anlagenbau
GmbH + Co. KG
Stadtseestraße 12
D-74189 Weinsberg
Tel.
+49 (0) 7134 / 52-220
Fax
+49 (0) 7134 / 52-222
E-Mail [email protected]
Internet www.vollert.de
Temperaturmessung
SERMAS INDUSTRIE
See Casting Machines 1.6
Puller equipment
Ausziehvorrichtungen/Puller
2.2 Extrusion equipment
Strangpresseinrichtungen
Oilgear Towler GmbH
Im Gotthelf 8
D 65795 Hattersheim
Tel. +49 (0) 6145 3770
Fax +49 (0) 6145 30770
Internet: www.oilgear.de
SMS Meer GmbH
Heating and control
equipment for intelligent
billet containers
SMS Meer GmbH
Heizungs- und Kontrollausrüstung
für intelligente Blockaufnehmer
Section cooling
Profilkühlung
SMS Meer GmbH
Schloemann Extrusion
Ohlerkirchweg 66
D-41069 Mönchengladbach
Tel. +49 (0) 2161 / 3500
Fax +49 (0) 2161 / 3501667
MARX GmbH & Co. KG
www.marx-gmbh.de
2.3 Section handling
Containers / Rezipienten
Profilhandling
SMS Meer GmbH
Section saws
Profilsägen
SMS Meer GmbH
68
Packaging Equipment
Telefon: +49 (0) 2064 / 69-210
Telefax: +49 (0) 2064 / 69-489
SMS Meer GmbH
LIEFERVERZEICHNIS
Section store equipment
Profil-Lagereinrichtungen
und schwere Lasten
Rechbergstraße 46
Tel. +49 (0) 711 / 9 34 67-0
Fax +49 (0) 711 / 3 46 0911
Stretching equipment
Reckeinrichtungen
Annealing furnaces
Glühöfen
SMS Meer GmbH
Heat treatment furnaces
Wärmebehandlungsöfen
KASTO Maschinenbau GmbH & Co. KG
Industriestr. 14, D-77855 Achern
Tel.: +49 (0) 7841 61-0 / Fax: +49 (0) 7841 61 300
[email protected] / www.kasto.de
Hersteller von Band- und Kreissägemaschinen
sowie Langgut- und Blechlagersystemen
Vollert Anlagenbau
GmbH + Co. KG
see Packaging equipment 2.3
Transport equipment for
extruded sections
Transporteinrichtungen
für Profilabschnitte
und schwere Lasten
Rechbergstraße 46
Tel. +49 (0) 711 / 9 34 67-0
Fax +49 (0) 711 / 3 46 0911
Custom designed heat
processing equipment
Kundenspezifische
Wärmebehandlungsanlagen
Section transport equipment
Profiltransporteinrichtungen
Vollert Anlagenbau
GmbH + Co. KG
Homogenising furnaces
Homogenisieröfen
SMS Meer GmbH
2.4 Heat treatment
Wärmebehandlung
Nijverheidsweg 3
NL-7071 CH Ulft Netherlands
Tel.: +31 315 641352
Fax: +31 315 641852
Internet: www.unifour.nl
Sales Contact: Paul Overmans
BSN Thermprozesstechnik GmbH
Kammerbruchstraße 64
D-52152 Simmerath
Tel. 02473-9277-0 · Fax: 02473-9277-111
[email protected] · www.bsn-therm.de
Ofenanlagen zum Wärmebehandeln von Aluminiumlegierungen, Buntmetallen und Stählen
Stackers / Destackers
SECO/WARWICK S.A.
see Heat treatment 2.4
Stapler / Entstapler
SMS Meer GmbH
SECO/WARWICK S.A.
Sobieskiego 8, 66-200 Swiebodzin PL
tel./fax +48 68 4111 600 (655)
Fax +49 (0) 711 / 3 46 0911
[email protected]
www.secowarwick.com.pl
69
LIEFERVERZEICHNIS
2.5 Measurement and
control equipment
Hardening technology
Härtetechnik
Mess- und Regeleinrichtungen
Extrusion plant control systems
see Die preparation and care 2.6
2.11 Equipment and
accessories
Ausrüstungen und
Hilfsmittel
Inductiv heating equipment
Presswerkssteuerungen
Induktiv beheizte
Erwärmungseinrichtungen
2.7 Second-hand
extrusion plant
Gebr. Strangpressanlagen
SMS Meer GmbH
Qualiteam International/ExtruPreX
Champs Elyséesweg 17, NL-6213 AA Maastricht
Tel. +31-43-3 25 67 77
Internet: www.extruprex.com
2.6 Die preparation and care
Ageing furnace for extrusions
Werkzeugbereitstellung
und -pflege
Die heating furnaces
Werkzeuganwärmöfen
Auslagerungsöfen für
Strangpressprofile
2.8 Consultancy,
expert opinion
Beratung, Gutachten
MARX GmbH & Co. KG
www.marx-gmbh.de
Dr.-Ing. Alexander Klaus, zert. Master Blackbelt
Konrad-Adenauer-Str. 12, D-76877 Offenbach
Tel.: +49 6348 247 67-0, Fax: 247 67-1
Internet: www.klausleansigma.de
Processing of Profiles
Profilbearbeitung
Extrusion dies
Nijverheidsweg 3
Tel.: +31 315 641352
Fax: +31 315 641852
2.10 Machining of sections
Profilbearbeitung
Nijverheidsweg 3
Tel.: +31 315 641352
Fax: +31 315 641852
Am großen Teich 16+27
D-58640 Iserlohn
Tel. +49 (0) 2371 / 4346-0
Fax +49 (0) 2371 / 4346-43
Internet: www.ias-gmbh.de
2.12 Services
Dienstleistungen
Tensai (International) AG
Extal Division
Steinengraben 40
CH-4051 Basel
Telefon +41 (0) 61 284 98 10
Telefax +41 (0) 61 284 98 20
Process improvement and
cost reduction
Prozessoptimierung und Kostensenkung
Klaus LeanSigma
Technologie & Ci für die Aluminiumindustrie
see Consultancy, expert opinion 2.8
Strangpresswerkzeuge
Karmeliterstraße 6
D-52064 Aachen
Telefon: 02 41 / 9 18 - 500
Telefax: 02 41 / 9 18 - 5010
Internet: www.haarmann-gruppe.de
70
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„Supply sources for the aluminium industry“.
LIEFERVERZEICHNIS
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
Rolling mill technology
Walzwerktechnik
Casting equipment
Rolling bar machining
Rolling bar furnaces
Hot rolling equipment
Strip casting units and accessories
Cold rolling equipment
Thin strip / foil rolling plant
Auxiliary equipment
Adjustment devices
Process technology / Automation technology
Coolant / lubricant preparation
Air extraction systems
Fire extinguishing units
Storage and dispatch
Second-hand rolling equipment
Coil storage systems
Strip Processing Lines
Productions Management Systems
3.0 Rolling mill technology
Walzwerktechnik
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
Gießanlagen
Walzbarrenbearbeitung
Walzbarrenvorbereitung
Warmwalzanlagen
Bandgießanlagen und Zubehör
Kaltwalzanlagen
Feinband-/Folienwalzwerke
Nebeneinrichtungen
Adjustageeinrichtungen
Prozesstechnik / Automatisierungstechnik
Kühl-/Schmiermittel-Aufbereitung
Abluftsysteme
Feuerlöschanlagen
Lagerung und Versand
Gebrauchtanlagen
Coil storage systems
Bandprozesslinien
Produktions Management Systeme
3.1 Casting equipment
Gießanlagen
Filling level indicators and controls
Füllstandsanzeiger und -regler
Gautschi
Engineering GmbH
Eduard-Schloemann-Straße 4
D-40237 Düsseldorf
Telefon: +49 (0) 211 881-0
Telefax: +49 (0) 211 881-49 02
Internet: www.sms-siemag.com
Geschäftsbereiche:
Warmflach- und Kaltwalzwerke
Wiesenstraße 30
D-57271 Hilchenbach-Dahlbruch
Telefon: +49 (0) 2733 29-0
Telefax: +49 (0) 2733 29-2852
Bandanlagen
Walderstraße 51/53
D-40724 Hilden
Telefon: +49 (0) 211 881-5100
Telefax: +49 (0) 211 881-5200
Elektrik + Automation
Ivo-Beucker-Straße 43
D-40237 Düsseldorf
Telefon: +49 (0) 211 881-5895
Telefax: +49 (0) 211 881-775895
Logistiksysteme
Obere Industriestraße 8
D-57250 Netphen
Telefon: +49 (0) 2738 21-0
Telefax: +49 (0) 2738 21-1299
Internet: www.siemag.com
www.alu-web.de
Melt purification units
Schmelzereinigungsanlagen
Gautschi
Engineering GmbH
Metal filters / Metallfilter
Gautschi
Engineering GmbH
Wagstaff, Inc.
Melting and holding furnaces
Schmelz- und Warmhalteöfen
Gautschi
Engineering GmbH
Geschäftsbereich Aluminium
Konstanzer Straße 37
Postfach 170
CH 8274 Tägerwilen
Telefon +41/71/6666666
Telefax +41/71/6666688
Kontakt: Stefan Blum, Tel. +41/71/6666621
LOI Thermprocess GmbH
Am Lichtbogen 29
D-45141 Essen
Germany
Telefon +49 (0) 201 / 18 91-1
Telefax +49 (0) 201 / 18 91-321
Internet: www.loi-italimpianti.com
SECO/WARWICK S.A.
3.2 Rolling bar machining
Walzbarrenbearbeitung
Band saws / Bandsägen
SMS Meer GmbH
Ohlerkirchweg 66
D-41069 Mönchengladbach
Tel. +49 (0) 2161 / 3500
Fax +49 (0) 2161 / 3501667
Slab milling machines
Barrenfräsmaschinen
SMS Meer GmbH
see Rolling bar machining 3.2
71
LIEFERVERZEICHNIS
3.3 Rolling bar furnaces
Walzbarrenvorbereitung
see Heat Treatment 2.4
Roller tracks
Gautschi
Engineering GmbH
Homogenising furnaces
Homogenisieröfen
Gautschi
Engineering GmbH
Spools / Haspel
Rollengänge
3.4 Hot rolling equipment
Warmwalzanlagen
Hot rolling units /
complete plants
Warmwalzanlagen/Komplettanlagen
Achenbach Buschhütten GmbH
Siegener Str. 152, D-57223 Kreuztal
Tel. +49 (0) 2732/7990, [email protected]
Internet: www.achenbach.de
see Cold rolling units / complete plants 3.6
3.5 Strip casting units
and accessories
Coil transport systems
Bundtransportsysteme
Annealing furnaces
Glühöfen
EBNER Industrieofenbau Ges.m.b.H.
Ruflinger Str. 111, A-4060 Leonding
Tel. +43 / 732 / 68 68
Fax +43 / 732 / 68 68-1000
Internet: www.ebner.cc
Gautschi
Engineering GmbH
Bandgießanlagen und
Zubehör
Cores & shells for continuous
casting lines
Cores & shells for continuous
casting lines
Vollert Anlagenbau
GmbH + Co. KG
Windhoff Bahn- und
Anlagentechnik GmbH
Drive systems / Antriebe
Bruno Presezzi SpA
Via per Ornago 8
I-20040 Burago Molgora (Mi) – Italy
Tel. +39 039 63502 229
Fax +39 039 6081373
Internet: www.brunopresezzi.com
Contact: Franco Gramaglia
Revamps, equipments & spare parts
for continuous casting lines
for continuous casting lines
Bruno Presezzi SpA
Via per Ornago 8
Tel. +39 039 63502 229
Fax +39 039 6081373
schwartz GmbH
Bar heating furnaces
Barrenanwärmanlagen
Rolling mill modernisation
Walzwerksmodernisierung
EBNER Industrieofenbau Ges.m.b.H.
see Annealing furnaces 3.3
Gautschi
Engineering GmbH
72
Twin-roll continuous casting
lines (complete lines)
Twin-roll continuous casting lines
(complete lines)
Bruno Presezzi SpA
Via per Ornago 8
Tel. +39 039 63502 229
Fax +39 039 6081373
LIEFERVERZEICHNIS
3.6 Cold rolling equipment
Kaltwalzanlagen
Cold rolling units /
complete plants
Kaltwalzanlagen/Komplettanlagen
Process optimisation systems
Prozessoptimierungssysteme
Gautschi
Engineering GmbH
Process simulation
see Heat Treatment 2.4
Packaging Equipment
Telefon: +49 (0) 2064 / 69-210
Telefax: +49 (0) 2064 / 69-489
Prozesssimulation
Gautschi
Engineering GmbH
Drive systems / Antriebe
Coil annealing furnaces
Bundglühöfen
Gautschi
Engineering GmbH
Heating furnaces / Anwärmöfen
Gautschi
Engineering GmbH
Bruno Presezzi SpA
Via per Ornago 8
Tel. +39 039 63502 229
Fax +39 039 6081373
Roll exchange equipment
Walzenwechseleinrichtungen
SECO/WARWICK S.A.
Coil transport systems
Bundtransportsysteme
Vollert Anlagenbau
GmbH + Co. KG
Windhoff Bahn- und
Anlagentechnik GmbH
Hier könnte Ihr
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Rufen Sie an:
Tel. 0511 / 73 04-148
Beate Schaefer
Vollert Anlagenbau
GmbH + Co. KG
Windhoff Bahn- und
Anlagentechnik GmbH
73
LIEFERVERZEICHNIS
Rolling mill modernization
Walzwerkmodernisierung
3.7 Thin strip /
foil rolling plant
Feinband-/Folienwalzwerke
Thin strip / foil rolling mills /
complete plant
Feinband- / Folienwalzwerke /
Komplettanlagen
Slitting lines-CTL
Längs- und Querteilanlagen
Strip shears
Bandscheren
Packaging Equipment
Telefon: +49 (0) 2064 / 69-210
Telefax: +49 (0) 2064 / 69-489
Coil annealing furnaces
Bundglühöfen
Bruno Presezzi SpA
Via per Ornago 8
Tel. +39 039 63502 229
Fax +39 039 6081373
Rolling mill modernization
Walzwerkmodernisierung
Gautschi
Engineering GmbH
Revamps, equipments
& spare parts
schwartz GmbH
see Cold colling equipment 3.6
3.9 Adjustment devices
Adjustageeinrichtungen
Sheet and plate stretchers
Trimming equipment
Besäumeinrichtungen
SECO/WARWICK S.A.
Blech- und Plattenstrecker
Heating furnaces
Anwärmöfen
www.alu-web.de
74
Gautschi
Engineering GmbH
SMS Meer GmbH
Cable sheathing presses
Kabelummantelungspressen
SMS Meer GmbH
LIEFERVERZEICHNIS
Cable undulating machines
Kabelwellmaschinen
Strip thickness measurement
and control equipment
Banddickenmess- und
-regeleinrichtungen
SMS Meer GmbH
Transverse cutting units
Querteilanlagen
ABB Automation Technologies AB
Force Measurement
S-72159 Västeras, Sweden
Phone: +46 21 325 000
Fax: +46 21 340 005
Internet: www.abb.com/pressductor
SERMAS INDUSTRIE
3.11 Coolant / lubricant
preparation
Kühl-/SchmiermittelAufbereitung
Rolling oil recovery and
treatment units
Walzöl-Wiederaufbereitungsanlagen
3.10 Process technology /
Automation technology
Prozesstechnik /
Automatisierungstechnik
Process control technology
Prozessleittechnik
Filter for rolling oils and
emulsions
Filter für Walzöle und Emulsionen
Strip flatness measurement
and control equipment
Wagstaff, Inc.
Bandplanheitsmess- und
-regeleinrichtungen
Rolling oil rectification units
Hier könnte Ihr
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Walzölrektifikationsanlagen
ABB Automation Technologies AB
Force Measurement
S-72159 Västeras, Sweden
Phone: +46 21 325 000
Fax: +46 21 340 005
Internet: www.abb.com/pressductor
stehen.
Rufen Sie an:
Tel. 0511 / 73 04-148
Beate Schaefer
75
LIEFERVERZEICHNIS
Strip Annealing Lines
3.12 Air extraction systems
Bandglühlinien
Abluft-Systeme
Exhaust air purification
systems (active)
Vollert Anlagenbau
GmbH + Co. KG
Abluft-Reinigungssysteme (aktiv)
3.17 Strip Processing Lines
Bandprozesslinien
Filtering plants and systems
Filteranlagen und Systeme
Strip Processing Lines
Bandprozesslinien
Colour Coating Lines
Bandlackierlinien
www.bwg-online.com
see Strip Processing Lines 3.17
www.bwg-online.com
Lithographic Sheet Lines
BWG Bergwerk- und WalzwerkMaschinenbau GmbH
Mercatorstraße 74 – 78
D-47051 Duisburg
Tel.: +49 (0) 203-9929-0
Fax: +49 (0) 203-9929-400
Internet: www.bwg-online.com
Lithografielinien
www.bwg-online.com
3.18 Production
Management systems
Produktions Management
Systeme
Dantherm Filtration GmbH
Industriestr. 9, D-77948 Friesenheim
Tel.: +49 (0) 7821 / 966-0, Fax: - 966-245
Internet: www.danthermfiltration.com
Stretch Levelling Lines
Streckrichtanlagen
www.bwg-online.com
4Production AG
Production Optimising Solutions
Carlo-Schmid-Str. 12, D-52146 Würselen
Tel.: +49 (0) 2405 4135-0
[email protected], www.4production.com
A PSI Group Company
3.14 Storage and dispatch
Lagerung und Versand
Logistiksysteme
„Supply sources for the
3.16 Coil storage systems
aluminium industry“.
Bundlagersysteme
E-Mail:
Logistiksysteme
76
[email protected]
LIEFERVERZEICHNIS
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
Foundry
Gießerei
Work protection and ergonomics
Heat-resistant technology
Conveyor and storage technology
Mould and core production
Mould accessories and accessory materials
Foundry equipment
Casting machines and equipment
Handling technology
Construction and design
Measurement technology and materials testing
Metallic charge materials
Finshing of raw castings
Melt operations
Melt preparation
Melt treatment devices
Control and regulation technology
Environment protection and disposal
Dross recovery
Gussteile
4.2 Heat-resistent technology
Feuerfesttechnik
Refractories
Feuerfeststoffe
Promat GmbH – Techn. Wärmedämmung
Scheifenkamp 16, D-40878 Ratingen
Tel. +49 (0) 2102 / 493-0, Fax -493 115
[email protected], www.promat.de
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
Arbeitsschutz und Ergonomie
Feuerfesttechnik
Förder- und Lagertechnik
Form- und Kernherstellung
Formzubehör, Hilfsmittel
Gießereianlagen
Gießmaschinen und Gießeinrichtungen
Handhabungstechnik
Konstruktion und Design
Messtechnik und Materialprüfung
Metallische Einsatzstoffe
Rohgussnachbehandlung
Schmelzbetrieb
Schmelzvorbereitung
Schmelzebehandlungseinrichtungen
Steuerungs- und Regelungstechnik
Umweltschutz und Entsorgung
Schlackenrückgewinnung
Cast parts
4.6 Foundry equipment
Gießereianlagen
Casting machines
Gießmaschinen
SECO/WARWICK S.A.
and equipment
Gießereimaschinen
und Gießeinrichtungen
4.3 Conveyor and storage
technology
Förder- und Lagertechnik
Vollert Anlagenbau
GmbH + Co. KG
4.5 Mold accessories and
accessory materials
Wärmebehandlungsöfen
Molten Metall Level Control
Ostra Hamnen 7
SE-430 91 Hono / Schweden
Tel.: +46 31 764 5520, Fax: +46 31 764 5529
Internet: www.precimeter.com
Sales contact: Jan Strömbeck
see Foundry equipment 4.6
Formzubehör, Hilfmittel
Wagstaff, Inc.
Fluxes
Flussmittel
Solvay Fluor GmbH
Hans-Böckler-Allee 20
D-30173 Hannover
Telefon +49 (0) 511 / 857-0
Telefax +49 (0) 511 / 857-2146
Internet: www.solvay-fluor.de
www.alu-web.de
Solution annealing furnaces/plant
Lösungsglühöfen/anlagen
ERNST REINHARDT GMBH
Postfach 1880, D-78008 VS-Villingen
Tel. 07721/8441-0, Fax 8441-44
Internet: www.Ernst-Reinhardt.com
Mould parting agents
Kokillentrennmittel
Schröder KG
Schmierstofftechnik
Postfach 1170
D-57251
Freudenberg
Tel. 02734/7071
Fax 02734/20784
www.schroeder-schmierstoffe.de
77
LIEFERVERZEICHNIS
4.8 Handling technology
Recycling / Recycling
Handhabungstechnik
Vollert Anlagenbau
GmbH + Co. KG
Manipulators
Manipulatoren
TRIMET ALUMINIUM AG
Niederlassung Gelsenkirchen
Am Stadthafen 51-65
D-45681 Gelsenkirchen
Tel.: +49 (0) 209 / 94089-0
Fax: +49 (0) 209 / 94089-60
SERMAS INDUSTRIE
4.9 Construction and
Design
Konstruktion und Design
TRIMET ALUMINIUM AG
Niederlassung Harzgerode
Aluminiumallee 1
06493 Harzgerode
Tel.: 039484 / 50-0
Fax: 039484 / 50-100
THERMCON OVENS BV
see Extrusion 2
4.11 Metallic charge
materials
Aluminiumlegierungen
MARX GmbH & Co. KG
Lilienthalstr. 6-18
D-58638 Iserhohn
Tel.: +49 (0) 2371 / 2105-0, Fax: -11
Internet: www.marx-gmbh.de
4.13 Melt operations
Schmelzbetrieb
Metallische Einsatzstoffe
Aluminium alloys
SECO/WARWICK S.A.
Holding furnaces
Warmhalteöfen
ALERIS Recycling (German Works) GmbH
Aluminiumstraße 3
D-41515 Grevenbroich
Telefon +49 (0) 2181/16 45 0
Telefax +49 (0) 2181/16 45 100
Internet: www.aleris-recycling.com
METALLHANDELSGESELLSCHAFT
SCHOOF & HASLACHER MBH & CO. KG
Postfach 600714, D 81207 München
Telefon 089/829133-0
Telefax 089/8201154
Internet: www.metallhandelsgesellschaft.de
Pre alloys / Vorlegierungen
METALLHANDELSGESELLSCHAFT
SCHOOF & HASLACHER MBH & CO. KG
Postfach 600714, D 81207 München
Telefon 089/829133-0
Telefax 089/8201154
Internet: www.metallhandelsgesellschaft.de
78
Melting furnaces
Schmelzöfen
Büttgenbachstraße 14
D-40549 Düsseldorf/Germany
Tel.: +49 (0) 211 / 5 00 91-43
Fax: +49 (0) 211 / 50 13 97
Internet: www.bloomeng.com
Sales Contact: Klaus Rixen
Gautschi
Engineering GmbH
Büttgenbachstraße 14
D-40549 Düsseldorf/Germany
Tel.: +49 (0) 211 / 5 00 91-43
Fax: +49 (0) 211 / 50 13 97
Internet: www.bloomeng.com
Sales Contact: Klaus Rixen
Gautschi
Engineering GmbH
SECO/WARWICK S.A.
LIEFERVERZEICHNIS
4.15 Melt treatment devices
Schmelzbehandlungseinrichtungen
Gautschi
Engineering GmbH
Metaullics Systems Europe B.V.
Ebweg 14
NL-2991 LT Barendrecht
Tel. +31-180/590890
Fax +31-180/551040
Internet: www.metaullics.com
4.17 Environment protection
and disposal
Umweltschutz und
Entsorgung
Dust removal / Entstaubung
NEOTECHNIK GmbH
Entstaubungsanlagen
Postfach 110261, D-33662 Bielefeld
Tel. 05205/7503-0, Fax 05205/7503-77
[email protected], www.neotechnik.com
4.16 Control and
regulation technology
Steuerungs- und
Regelungstechnik
Flue gas cleaning
Rauchgasreinigung
HCL measurements
HCL Messungen
SECO/WARWICK S.A.
4.14 Melt preparation
Schmelzvorbereitung
Ceraflux India Pvt. Ltd.
F - 59 & 60, MIDC, Gokul Shirgaon,
Kolhapur - 416 234. Maharastra (India)
[email protected]
Web: www.ceraflux.com
OPSIS AB
Box 244, S-24402 Furulund, Schweden
Tel. +46 (0) 46-72 25 00, Fax -72 25 01
Internet: www.opsis.se
Do you need
more
information?
E-Mail:
[email protected]
Degassing, filtration
Dantherm Filtration GmbH
Industriestr. 9, D-77948 Friesenheim
Tel.: +49 (0) 7821 / 966-0, Fax: - 966-245
Internet: www.danthermfiltration.com
4.19 Cast parts / Gussteile
TRIMET ALUMINIUM AG
Niederlassung Harzgerode
Aluminiumallee 1
06493 Harzgerode
Tel.: 039484 / 50-0
Fax: 039484 / 50-100
Entgasung, Filtration
GmbH
D 65582 Diez/Lahn
Telefon 06432/607-0
Telefax 06432/607-52
Internet: http://www.drache-gmbh.de
Gautschi
Engineering GmbH
Melt treatment agents
Schmelzebehandlungsmittel
Gautschi
Engineering GmbH
5
Materials and Recycling
Werkstoffe und Recycling
Alu-web.de
der ALUMINIUMBranchentreff.
Haben Sie schon Ihren
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Nein, dann sofort anrufen:
0511/73 04-142
Panagiota Kapsali
Granulated aluminium
Aluminiumgranulate
ECKA Granulate Austria GmbH
Bürmooser Landesstraße 19
A-5113 St. Georgen/Salzburg
Telefon +43 6272 2919-12
Telefax +43 6272 8439
Kontakt: Ditmar Klein
79
LIEFERVERZEICHNIS
6
Machining and Application
Bearbeitung und Anwendung
Machining of aluminium
Cleaning / Reinigung
Aluminiumbearbeitung
AG & Co. KGaA
Haarmann Holding GmbH Henkel
siehe Prozesse für die Oberflächentechnik 6.1
6.1 Surface treatment
processes
Prozesse für die
Oberflächenbehandlung
Joining / Fügen
Henkel AG & Co. KGaA
Anodising / Anodisation
Hydraulische Pressen
LASCO Umformtechnik GmbH
Hahnweg 139, D-96450 Coburg
Tel. +49 (0) 9561 642-0
Fax +49 (0) 9561 642-333
Internet: www.lasco.com
8
Literature
Literatur
Technikcal literature
Fachliteratur
Taschenbuch des Metallhandels
Fundamentals of Extrusion Technology
6.2 Semi products
Halbzeuge
Giesel Verlag GmbH
Verlag für Fachmedien
Ein Unternehmen der Klett-Gruppe
Rehkamp 3 · 30916 Isernhagen
Tel. 0511 / 73 04-122 · Fax 0511 / 73 04-157
Internet: www.alu-bookshop.de.
Wires / Drähte
DRAHTWERK ELISENTAL
W. Erdmann GmbH & Co.
Werdohler Str. 40, D-58809 Neuenrade
Postfach 12 60, D-58804 Neuenrade
Tel. +49(0)2392/697-0, Fax 49(0)2392/62044
Internet: www.elisental.de
„Supply sources for the
aluminium industry“.
Telefon:
0411/7304-142
Panagiota Kapsali
80
Hydraulic Presses
Vorbehandlung vor der Beschichtung
Adhesive bonding / Verkleben
Ausrüstung für Schmiedeund Fließpresstechnik
Pretreatment before coating
D-40191 Düsseldorf
Tel. +49 (0) 211 / 797-30 00
Fax +49 (0) 211 / 798-23 23
Internet: www.henkel-technologies.com
6.3 Equipment for forging
and impact extrusion
Technical journals
Fachzeitschriften
Giesel Verlag GmbH
Ein Unternehmen der Klett-Gruppe
Rehkamp 3 · 30916 Isernhagen
Tel. 0511 / 73 04-122 · Fax 0511 / 73 04-157
IMPRESSUM / IMPRINT
International
ALUMINIUM
Journal
85. Jahrgang 1.1.2009
Redaktion / Editorial office
Dipl.-Vw. Volker Karow
Chefredakteur, Editor in Chief
Franz-Meyers-Str. 16, 53340 Meckenheim
Tel: +49(0)2225 8359 643
Fax: +49(0)2225 18458
Dipl.-Ing. Rudolf P. Pawlek
Fax: +41 274 555 926
Hüttenindustrie und Recycling
Dipl.-Ing. Bernhard Rieth
Walzwerkstechnik und
Bandverarbeitung
Verlag / Publishing house
Giesel Verlag GmbH, Verlag für Fachmedien, Unternehmen der Klett-Gruppe, Postfach 120158, 30907 Isernhagen; Rehkamp
3, 30916 Isernhagen, Tel: 0511/7304-0, Fax:
0511/7304-157. E-mail: [email protected]
Internet: www.alu-web.de.
Postbank/postal cheque account Hannover, BLZ/routing code: 25010030; Kto.Nr./ account no. 90898-306, Bankkonto/
bank account Commerzbank AG, BLZ/
routing code: 25040066, Kto.-Nr./account
no. 1500222
Geschäftsleitung / Managing Director
Georg Dörner
Tel: 05 11/73 04-166
Anzeigenverkauf / Manager
Advertising Sales
Panagiota Kapsali
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Anzeigendisposition / Advertising
layout
Beate Schaefer
Tel: 05 11/ 73 04-148
Vertriebsleitung / General Manager
Distribution
Jutta Illhardt
Tel: 05 11/ 73 04-126
Abonnenten-Service / Reader service
Kirsten Voß
Tel: 05 11/ 73 04-122
Herstellung & Druck / Printing house
BWH GmbH, Beckstr. 10
D-30457 Hannover
Jahresbezugspreis
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375,- inkl. Normalpost; Luftpost zuzügl.
US$ 82,-.
Preise für Studenten auf Anfrage. ALUMINIUM erscheint zehnmal pro Jahr. Kündigungen jeweils sechs Wochen zum Ende
der Bezugszeit.
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mail. Outside Europe US$ 375.00 incl. surface mail, air mail plus US$ 82.00.
ALUMINIUM is published monthly (10
issues a year). Cancellations six weeks
prior to the end of a year.
Anzeigenpreise / Advertisement rates
Preisliste Nr. 49 vom 1.1.2009.
Price list No. 49 from 1.1.2009.
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ISSN: 0002-6689
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Italy
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Aires, 8
Vo piano – Interno 7, I-16129 Genova
Tel: +39(0)10 5 70 49 48,
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GCC countries etc.
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48 boulevard Jean Jaurès
F-92110 Clichy
Tel: +33 (0)1 47 30 71 80,
Fax: +33 (0)1 47 30 01 89
Der ALUMINIUM-Branchentreff des
Giesel Verlages: www.alu-web.de
81
VORSCHAU / PREVIEW
IM NÄCHSTEN HEFT
IN THE NEXT ISSUE
Special:
Die internationale Walzindustrie
Special:
The international rolling industry
Berichte aus Aluminium-Walzwerken und von ihren
Ausrüstern. Geplante Beiträge unter anderem:
• Alcoa Europe – Erfolgreiche Modernisierung
russischer Walzwerke
• Alcan Specialty Sheet – Spezialbehandlung für
die Automobilbleche von morgen
• Das Hydro-Automobilzentrum an Standort
Grevenbroich
• Schwebebandofen zum Vergüten von
Aluminiumband
• Neue Aspekte bei der Qualitätsüberwachung
von Aluminiumhalbzeugen
Coverage of the aluminium rolling industry and its
equipment suppliers. Topics include:
• Alcoa Europe – successful modernisation of
Russian rolling plants
• Alcan Specialty Sheet – special treatment for
tomorrow’s automotive sheet
• Hydro Automotive Centre in Grevenbroich
• Floater furnace for heat treating aluminium strip
• New QC aspects for aluminium semis
Other topics
• Latest international news from the industry
Weitere Themen
• Aktuelle News aus der Branche
Erscheinungstermin:
Anzeigenschluss:
Redaktionsschluss:
Date of publication:
Advertisement deadline:
Editorial deadline:
2. November 2009
16. Oktober 2009
12. Oktober 2009
2 November 2009
16 Oktober 2009
12 Oktober 2009
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Cancellations six weeks prior to the end of a
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