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Industrial Quality Solutions
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Success Story

Handtmann: Champions-League-Qualität im Megacasting

Komplexe Strukturbauteile aus einem Guss
Mitarbeiter von Handtmann prüfen ein Druckgussteil auf einem Koordinatenmessgerät.

In Biberach an der Riß machte sich das Familienunternehmen Handtmann vor ein paar Jahren bereit für die Zukunft der Metallfertigung, durch bedeutende Investition in eine Megacasting-Anlage. Eine Entscheidung, die sich auszahlt: Schnell stehen Automobilhersteller aus der ganzen Welt bei dem Unternehmen Schlange, um Großgussbauteile fertigen zu lassen. Doch die Pionierarbeit beim Guss setzt sich auch bei der Messtechnik und Qualitätssicherung fort, die das Megacasting vor völlig neue Herausforderungen stellt. Als Antwort setzt Handtmann auf optische, taktile und röntgentechnische Lösungen.

Handtmann ist in Biberach seit mehr als einhundert Jahren verwurzelt, und das merkt man der Produktionsstätte an jeder Ecke an: gewachsen, hochspezialisiert und von Generation zu Generation weiterentwickelt. Was 1873 als kleine Metallgießerei begann, ist heute ein weltweit aktiver Technologiekonzern in Familienhand, geführt inzwischen von der fünften Generation. Der Leichtmetallguss ist dabei einer der tragenden Pfeiler des Unternehmens. Ursprünglich geprägt durch klassische Aluminium-Druckgussteile wie Ölwannen oder Getriebegehäuse, hat sich Handtmann im Laufe der Jahrzehnte zu einem der führenden Zulieferer für komplexe Strukturbauteile entwickelt. Heute ist die Gießerei von Handtmann ein echter Pionier, als erste Zulieferergießerei in Europa mit eigener Megacasting-Maschine, die den Guss sehr großer, hochintegrierter Aluminiumbauteile in einem einzigen Schuss ermöglicht. 

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Ein Guss, viele Vorteile

Statt viele kleine Bauteile zu gießen, zu bearbeiten und anschließend in mehreren Stationen zusammenzufügen, entsteht beim Megacasting ein komplexes Strukturbauteil in einem einzigen Schuss. Daraus entstehen bedeutende Vorteile. Erstens reduziert Megacasting die Fertigungszeit dramatisch. Wo früher viele Teile parallel produziert, zwischengelagert, bereitgestellt und verschweißt werden mussten, entsteht heute ein vollständiges Segment – etwa ein Vorderwagen oder Hinterwagen – in rund hundert Sekunden. Zweitens ermöglicht die Technologie deutliche Gewichtseinsparungen durch den Wegfall von Fügepunkten, Verstärkungen und überlappenden Materialzonen. Weniger Masse bedeutet für elektrische Fahrzeuge mehr Reichweite und damit einen handfesten Wettbewerbsvorteil. Drittens verbessert Megacasting die Kostenstruktur. Ein einziges Bauteil ersetzt mehrere hundert Werkzeuge, Vorrichtungen und Bearbeitungsschritte.

Doch Megacasting stellt auch völlig neue Anforderungen an die Qualitätssicherung. Große, hochintegrierte Bauteile reagieren wesentlich empfindlicher auf jede Prozessschwankung. Schon im Gießprozess selbst wirken Temperaturverteilung, Füllverhalten und Erstarrung stärker auf das Endergebnis ein. Wo ein kleineres Bauteil gewisse Schwankungen kompensiert, entsteht beim Großguss sofort das Risiko von Verzug, Unebenheiten oder Maßabweichungen. Die Bauteile sind großflächig, aber dünnwandig – und verhalten sich entsprechend sensibel gegenüber Hitze, Abkühlzyklen oder lokalem Materialzug.

Hinzu kommt, dass die klassischen Gussfehler wie Porosität, Lunker, Lufteinschlüsse und Risse im Megacasting größere Auswirkungen haben. Ein lokaler Fehler kann ein komplettes Strukturelement kompromittieren. Deshalb braucht es Messtechnik, die das gesamte Volumen des Bauteils beurteilen kann, nicht nur punktuelle Schnitte oder Einzelmessungen. Ein weiterer, oft unterschätzter Faktor ist das Handling. Ein Bauteil, das mehrere Meter misst, lässt sich nicht einfach greifen, drehen oder messen wie ein kleiner Gussblock. Falsches Aufnehmen, unsachgemäßes Abstellen oder leichte Verformungen beim Transport können bereits messbaren Verzug verursachen.

Erfahren Sie mehr über die Qualitätssicherung von Gussbauteilen
Riesiges Druckgussteil wird in der ZEISS Scanbox gescannt.

Von der Herausforderung zur Lösung: Handtmanns Qualitätsstrategie im Megacasting

Auch hier muss Handtmann also Pionierarbeit leisten, denn etablierte Prozesse, Methoden und Geräte stoßen an physische und technische Grenzen, sobald Bauteile mehrere Meter groß sind und komplexe, filigrane Strukturen aufweisen. Sandro Langer, Abteilungsleiter der Qualitätsprüfung, erklärt: „Für Megacasting brauchen wir größere Geräte, neue Verfahren und eine Qualitätslogik, die auf schnelle, verständliche Rückmeldung ausgelegt ist. Zusätzlich waren uns eine Vernetzung der unterschiedlichen Geräte und eine Standardisierung der Mess- und Prüfprozesse über alle Standorte hinweg wichtig.“ Im Messraum der Gießerei, der auch Megacasting-fähig sein muss, setzt das Unternehmen ganz auf innovative Lösungen.

Druckgussteil wird auf dem Koordinatenmessgerät ZEISS PRISMO geprüft.

Das 2D-Röntgensystem ZEISS OMNIA GC liefert eine vollständige Röntgenprüfung großer Strukturgussbauteile, ohne sie zerstören zu müssen. Die Anlage deckt Porosität, Lunker und innere Fehler zuverlässig im gesamten Bauteilvolumen auf und entscheidet damit früh, ob ein Teil weiterbearbeitet werden darf. Das automatisierte 3D-Messsystem ZEISS ScanBox erfasst die komplette Bauteiloberfläche optisch und visualisiert flächenhafte Abweichungen zwischen den 3D-Ist-Koordinaten und den CAD-Daten, sodass Verzug und Maßfehler sofort erkennbar sind. Durch die Automatisierung mit Robotertechnik entstehen reproduzierbare Ergebnisse in kurzer Zeit – ideal für schnelle Rückmeldungen im Prozess. Das Koordinatenmessgerät ZEISS PRISMO ermöglicht schließlich hochpräzise taktile Messungen auch bei stehenden, großformatigen Megacasting-Teilen. Damit lassen sich kritische Funktionsmaße und Bearbeitungstoleranzen zuverlässig nachweisen, die für OEM-Freigaben und die mechanische Weiterverarbeitung entscheidend sind.

Sandro Langer, Leiter der Qualitätskontrolle bei Handtmann, in der Produktionshalle.

„Beim Megacasting spielen wir in der Champions League, auch was die Anforderungen angeht – und dafür brauchen wir ZEISS als Partner.“

Sandro Langer
Abteilungsleiter Qualitätsprüfung bei Handtmann

Druckgussteil wird für die Röntgenprüfung mit der ZEISS OMNIA GC vorbereitet.

Nicht zuletzt war aber auch ausschlaggebend, dass die meisten Automobilhersteller selbst mit ZEISS arbeiten: Messabstimmungen werden einfacher, Ergebnisse vergleichbarer und Freigaben schneller. Sandro Langer kommentiert: „Wenn der Kunde mit ZEISS misst und wir mit ZEISS messen, gibt es einfach keinen Raum für Missverständnisse oder Diskussionen.“ Gleichzeitig suchte Handtmann einen Partner, der langfristige Investitionssicherheit bietet und die technologische Entwicklung mitträgt. Für Werkleiter Jens Hansmeier war klar, dass die Qualitätssicherung auf einen Anbieter bauen muss, „der auch in fünf oder zehn Jahren noch Standards setzt“. Das umfangreiche Portfolio und der schnelle Support rundeten das Bild ab. Sandro Langer fasst es so zusammen: „Beim Megacasting spielen wir in der Champions League, auch was die Anforderungen angeht – und dafür brauchen wir ZEISS als Partner.“

Qualitätssicherung in großem Maßstab.

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