von Rüdiger Bähr, Marc Braunhardt und Axel Dolch

Um den Kundenanforderungen nach immer sparsamer werdenden Autos nachzukommen, ist eine Gewichtsreduzierung bei mindestens gleichbleibendem Komfort dringend erforderlich. Zu erreichen ist dies, indem die Automobilindustrie vermehrt schwere Eisenbauteile durch leichtere Werkstoffe wie z. B. Aluminium oder Magnesium substituiert. Bei der Gewichtsreduzierung spielt der Werkstoff Aluminium und das Urformverfahren Gießen eine wichtige Rolle. Viele Motor- und Fahrwerkskomponenten der Volkswagen AG, welche früher aus Eisen bestanden, sind mittlerweile durch Aluminiumguss ersetzt. Eine der größten Gewichtseinsparung im Fahrzeug, ist durch die Einführung von Zylinderkurbelgehäusen aus Aluminium-Siliciumlegierungen erreichbar. Die Hauptaufgabe des Zylinderkurbelgehäuses ist die Lagerung der Kurbelwelle in den Lagerstühlen und die Führung der Kolben in den Zylindern. Die Laufflächen der Zylinder werden im Motorbetrieb besonders beansprucht und müssen deshalb an der Oberfläche über ein besonders verschleißfestes Gefüge verfügen. Zur Erzeugung eines verschleißfesten Gefüges, gibt es viele verschiedene Möglichkeiten mit den entsprechenden Vor- und Nachteilen. Durch lokales Werkstoffengineering wie das Laserlegieren der Zylinderlaufflächen, ist eine besonders gute Ver-schleißschicht verbunden mit geringen Kosten zu erwarten. Das Laserlegierverfahren und das Gießen über Schwerkraft in Kokillen soll erstmals mit der Produktion des neuen 3-Zylinderkurbelgehäuses für den 1,2 Liter CR Dieselmotor in der Serienproduktion erfolgen und teurere bzw. schwerere Alternativen ersetzen. Der folgende Artikel befasst sich mit dem Gießverfahren des 3 Zylinderkurbelgehäuses und der Tauglichkeit und den erforderlichen Eigenschaften des Gussgefüges für das Laserlegieren. Hierzu wird der Einfluss des Gießverfahrens auf das Gussgefüge im Bereich der Zylinderlaufflächen und somit auf die Qualität der Laserlegierungsschicht erläutert. Anhand umfangreicher metallographischen Untersuchungen sind die einzelnen Gefügeeigenschaften und deren Einfluss auf die Laserlegierungsschicht beschrieben. Darüber hinaus werden Möglichkeiten aufgezeigt, die Gefügeeigenschaften zu Gunsten des Laserlegierens positiv zu beeinflussen.