Solvaro
Perforierte Metallbauteile
Entwicklung und Herstellung
sind unsere Kernkompetenzen
Perforierte Metallbauteile bewältigen bei zahlreichen technischen Anwendungen einen anspruchsvollen Spagat zwischen technischen, funktionalen und optischen Anforderungen: Sie müssen möglichst luftdurchlässig sein, sollen unerwünschte Partikel aber zuverlässig aus der Luft filtern. Die filigranen Stege des Lochblechs sind teilweise gerade einmal 0,5 mm dünn – müssen aber hohen Belastungen standhalten und möglichst stabil sein. Ganz nebenbei soll das Bauteil natürlich auch noch den optischen Ansprüchen des Anwenders gerecht werden.
Entsprechend kompliziert ist der Fertigungsprozess perforierter Metallbauteile: Metallblech wird in einem mehrstufigen Verfahren perforiert, entgratet, tiefgezogen und schließlich beschichtet, wobei jede Menge Fingerspitzengefühl und Erfahrung gefragt sind. Doch die Mühe lohnt sich: Perforierte Metallbauteile von Solvaro genügen höchsten Ansprüchen in puncto Luftdurchlässigkeit, Filterwirkung, Stabilität und Ästhetik. Das Einsatzspektrum unserer Bauteile ist entsprechend vielseitig und reicht von Agrarmaschinen und Baumaschinen über Busse und LKW bis zu Serverschränken.
Luftdurchlass
Die Kernkompetenz und Hauptaufgabe perforierter Metallbauteile ist der Luftdurchlass: Durch den freien Querschnitt der Bauteile strömt Luft, die Prozesswärme aus dem Inneren zuverlässig abführt und dadurch Motoren, Server oder andere Apparaturen kühlt. Die Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit von Motoren in Nutzfahrzeugen hängt beispielsweise ganz maßgeblich vom Kühlkonzept ab: Die freie Kühlung per Luft bietet hier den Vorteil eines natürlichen, effizienten Wärmetransports ohne den Einsatz von Energie. Zudem werden auch keine flüssigen Kühlmedien wie Wasser oder Kühlmittel für den Abwärmetransport eingesetzt.
Für die Effizienz der Luftkühlung ist der freie Querschnitt des Lochblechs entscheidend. Dieser hängt maßgeblich von der gewählten Art der Lochung ab, wobei Hexagonal- und Rundlochungen vorherrschend sind. Die Hexagonallochung erzielt einen freien Querschnitt von bis zu 85% und erlaubt dadurch eine hocheffiziente Luftzufuhr. Die Rundlochung bietet als etwas günstigere Alternative die Möglichkeit, lochfreie Zonen vorzusehen sowie eine geradreihige oder versetzte Lochung zu realisieren.
Filterfunktion
Vor allem im Bereich Automotive ist es wichtig, dass perforierte Metallbauteile nicht nur Luft durchlassen, sondern gleichzeitig auch unerwünschte Partikel zuverlässig herausfiltern. So stellen beispielsweise Staub, Steine, Streu bei der Ernte eine Gefahr für die sensiblen Motorräume von Traktoren oder Erntemaschinen dar. Genauso müssen Bagger-Motoren vor Schmutz und Erde geschützt werden und Busse sowie Lkw vor Steinschlägen oder Müll von der Fahrbahn.
Schon kleinste Partikel können zu Verstopfungen, Beschädigungen oder Rostansätzen im Motor-Innenraum führen – die feine, netzartige Lochung der perforierten Metallbauteile dient daher als Barriere für solche Partikel und schützt das Innenleben vor äußeren Einflüssen.
Auch außerhalb der Fahrzeugtechnik haben perforierte Metallbauteile die Aufgabe, unerwünschte Partikel zu filtern. So werden Luftfilter etwa bei Lautsprechern eingesetzt, um die sensible Elektronik im Innenraum zu schützen. Sei es bei der Filterung von Flüssigkeit in Waschmaschinentrommeln, beim Molkefluss in der Lebensmittelindustrie, bei Ölfiltern oder auch bei der Stofftrennung in der Pharmaindustrie: Perforierte Metallbauteile verhindern zuverlässig den Durchlass unerwünschter Partikel.
Stabilität
Die Eigenfestigkeit des Metallblechs wird durch die Perforation teilweise beeinträchtigt. Im Fertigungsprozess gilt es daher, diesen Verlust an Festigkeit zu minimieren. Mit einer Hexagonallochung gelingt genau dies: Die einer Bienenwabe nachempfundene Formgebung der Lochung sorgt trotz hohem freien Querschnitt für eine extrem geringe Beeinträchtigung der Eigenfestigkeit.
Während des Umformprozesses wird die Stabilität dann sogar weitgehend wiederhergestellt, sodass das Lochblech wieder so widerstandsfähig wie Vollmaterial ist. Dabei sind Prozesse wie Abkanten, Tiefziehen oder Sicken entscheidend, um dem Lochblech die gewünschte Stabilität zu verleihen. Sämtliche Bauteilkonturen wie Wellen, Knicke oder andere 3D-Formen dienen also nicht nur der Herstellung der gewünschten Geometrie für den Einbau, sondern sorgen auch für zusätzliche Bauteilstabilität.
Für Entwickler kommt es darauf an, die Fertigung des perforierten Bauteils präzise auf die genannten Anforderungen abzustimmen. Dabei gilt es im Wesentlichen, den Spagat zwischen erforderlichem Luftdurchlass und notwendiger Stabilität zu bewältigen. Die Effizienz und Leistungsfähigkeit von Nutzfahrzeugen wie Traktoren hängt maßgeblich von der Größe und Durchlässigkeit der Traktorhaube ab – diese muss aber gleichzeitig so stabil sein, dass sie den Motor jederzeit vor äußeren Einflüssen wie Steinschlägen schützt.
Den Entwicklern von Solvaro gelingt es durch jahrelange Erfahrung und Fingerspitzengefühl, alle relevanten Parameter wie Bauteilform und -größe, Materialstärke, Lochung und Umformung so zu kombinieren, dass die für die Anwendung notwendige Stabilität gegeben ist.
Gewichtsreduktion
Je größer der freie Querschnitt, desto geringer das Gewicht. Dank dieser einfachen Grundregel sorgen perforierte Metallbauteile bei allen mobilen Anwendungen für spürbare Vorteile in puncto Energieeffizienz und Kraftstoffverbrauch. Ein perforiertes Metallbauteil mit Hexagonallochung erzielt beispielsweise eine Gewichtsreduktion von 85 % – im Vergleich zu Vollmaterial muss der Fahrzeugmotor daher auch 85 % weniger Masse bewegen. Dadurch sinkt nicht nur der Kraftstoffverbrauch, sondern auch die CO2-Emission des Fahrzeugs. Ein weiterer positiver Nebeneffekt: Leichte Fahrzeuge können dank der Gewichtsreduktion schneller beschleunigt werden und bewegen sich im Einsatz agiler und wendiger.
Designfreiheit
Perforierte Metallbauteile müssen heute nicht nur komplexe technische Anforderungen erfüllen, sondern auch höchsten optischen Ansprüchen genügen. So werden Lochbleche bei Nutzfahrzeugen unter anderem an der Fahrzeugfront platziert und sind dort direkt im Blickfeld des Betrachters. Gerade in der Fahrzeugtechnik ist die markante Optik der Fahrzeugfront oft ein entscheidender Faktor beim Kauf – alle Bauteile müssen daher höchsten Anforderungen an die Ästhetik und Formgebung genügen.
Bei der Fertigung gilt es, die Designvorgaben der OEMs durch eine geschickte Wahl von Bauteilform, -größe und -lochung sowie maßgeschneiderte Tiefziehwerkzeuge zu erfüllen. Im Idealfall gelingt es dabei, die technischen Anforderungen an Luftdurchlässigkeit, Filterwirkung und Stabilität elegant mit den optischen Anforderungen an Formgebung und Design zu verbinden. So lassen sich beispielsweise geformte Aussparungen für das Markenlogo integrieren, bestimmte Formen, die mit der Marke assoziiert werden, aufgreifen oder attraktive, optisch nahtlose Übergänge zu angrenzenden Kunststoffteilen herstellen.
