Toyota-Team entwickelt neues Aluminiumguss-Verfahren und wird dafür ausgezeichnet.

Das neue Aluminiumguss-Verfahren wurde mit dem Okochi Memorial Production Prize für besondere Leistungen in Forschung, Entwicklung und Produktionstechnik ausgezeichnet. Es soll einen wichtigen Beitrag zur Toyota Environmental Challenge 2050 leisten. Bild: Toyota

| von Götz Fuchslocher

Das Verfahren nutzt das anorganische Material Wasserglas. Damit werden aus einer Schmelze erstarrte, glasartige, amorphe, wasserlösliche Natrium-, Kalium- und Lithiumsilicate oder ihre wässrigen Lösungen bezeichnet. Dieses Verfahren lässt sich laut Toyota nicht nur flexibel einsetzen, es soll auch die Umweltbelastungen reduzieren.

Kühlwasserkanäle von Zylinderköpfen werden normalerweise aus Formen von Sand und Klebstoff modelliert. Für die Herstellung dieser sogenannten Kerne wird das organische Phenolharz als Klebstoff verwendet – ein Material, das beim Gießen starke Gerüche und Rauch entwickelt, was in den Werken entsprechend kostspielige und raumeinnehmende Gegenmaßnahmen erfordert.

Anorganische Materialien als Klebstoff eliminieren die Dämpfe. Allerdings ließen sich die Kerne laut Toyota damit bislang nur eingeschränkt modellieren. Dünne und aufwendig geformte Kühlwasserkanäle sind laut dem japanischen Hersteller allerdings unabdingbar, um die Kühl- und damit die Motorleistung zu verbessern. Auch der im Prozess eingesetzte Sand konnte bislang nicht wiederverwendet werden. Das neue Verfahren soll diese Probleme nun lösen.

Chart das die Vorteile des neuen Toyota-Aluminiumgussverfahrens für Zylinderköpfe mit Hilfe von Wasserglas verdeutlicht
Das Verfahren macht laut Toyota die Herstellung dünnerer und komplexerer Kühlwasserkanäle in Zylinderköpfen möglich. Bild: Toyota

Reduktion der CO2-Emissionen und mehrfache Verwendung des Sands

Mit Hilfe von Wasserglas sinkt die Geruchsbelastung laut Toyota auf unter ein Hundertstel der sonst üblichen Konzentration. Dadurch können entsprechende Maßnahmen zur Luftreinhaltung in den Produktionsstätten deutlich geringer ausfallen. Durch Tenside werde zudem eine schaumartige Konsistenz erzeugt, die die Fließfähigkeit des Sandes verbessere – dadurch seien deutlich dünnere und komplexere Kühlwasserkanäle in Zylinderköpfen möglich. Diese Maßnahme trage entscheidend zum thermischen Wirkungsgrad von 41 Prozent bei, den moderne Toyota-Verbrennungsmotoren inzwischen aufweisen. Der eingesetzte Sand lasse sich darüber hinaus mehrfach verwenden. Durch die geringere Verarbeitungstemperatur konnten die CO2-Emissionen laut Toyota gegenüber den herkömmlichen Methoden mehr als halbiert werden.

Das neue Aluminiumguss-Verfahren, das mit dem prestigeträchtigen Okochi Memorial Production Prize für besondere Leistungen in Forschung, Entwicklung und Produktionstechnik ausgezeichnet wurde, leiste einen wichtigen Beitrag zur Toyota Environmental Challenge 2050, heißt es. Die Nachhaltigkeitsziele sehen eine deutliche Verringerung der Emissionen vor – sowohl bei den Fahrzeugen als auch in der Produktion. Toyota werde diese Technologie nicht nur intern verstärkt nutzen, sondern auch auf andere Unternehmen ausweiten.

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