Wann lohnt sich Magnesium?
Magnesium lohnt sich nicht überall. Für die richtigen Bauteile gibt es jedoch kaum einen Werkstoff, der ihm ebenbürtig ist. Drei Anwendungsmuster zeigen, wo Magnesium seine Stärken ausspielt:
Gewichtskritische Strukturbauteile
Bei einer Dichte von ca. 1,74 g/cm³ ist Magnesium rund 30 % leichter als Aluminium und 75 % leichter als Stahl. Die spezifische Festigkeit liegt höher als bei beiden. Für Bauteile, bei denen jedes Kilogramm zählt — Karosseriestrukturen, Sitzschalen, Querträger — ist Magnesium der Werkstoff mit der höchsten Effizienz.
Schwingungs- und Geräuschanforderungen
Magnesium dämpft Schwingungen besser als Aluminium und Stahl. Das ist kein Laborwert, sondern seit Jahren gelebte Praxis: Lenkradskelette werden serienmäßig aus Magnesium gefertigt — auch weil Vibrationen weniger stark an die Hände des Fahrers weitergegeben werden als bei einer Aluminium-Ausführung. Dieselbe Eigenschaft lässt sich konstruktiv für NVH-kritische Bauteile nutzen, ohne zusätzliche Dämpfungsmaßnahmen.
Wärmeleitungsanforderungen
Die Wärmeleitfähigkeit von Magnesium hängt stark von der Legierung ab — entscheidend ist der Aluminiumgehalt. Aluminiumarme Magnesium-Legierungen erreichen Werte im Bereich gängiger Aluminium-Gusslegierungen; aluminiumhaltige Druckgusslegierungen liegen niedriger. In allen Fällen leitet Magnesium Wärme deutlich besser als Stahl. Für Bauteile, bei denen Wärme abgeführt werden muss — Gehäuse, Antriebskomponenten, thermisch belastete Funktionsbauteile — ist die Legierungswahl daher Teil der thermischen Auslegung.
EMV-Anforderungen
Magnesium besitzt gute EMV-Eigenschaften. Das macht den Werkstoff für Gehäuse elektronischer Bauteile interessant, bei denen Abschirmung gegen elektromagnetische Felder gefragt ist.
„Magnesium lohnt sich erst ab hoher Stückzahl." — Das stimmt nicht.
Die Aussage stammt aus der Druckguss-Welt. Dort liegen die Werkzeugkosten so hoch, dass sich der Werkstoff erst bei Serien-Stückzahlen rechnet. Druckguss ist aber nur eines von mehreren Magnesium-Verfahren.
Bei kleinen Stückzahlen ist Sandguss in Magnesium oft die wirtschaftlichere Antwort — auch im Vergleich zu Aluminium-Druckguss. Die Sandguss-Werkzeuge sind günstiger, die Losgröße kann bei eins beginnen, und die Bauteilqualität reicht bis in den Serienanlauf.
Welches Verfahren für Ihr Bauteil das richtige ist, hängt von Geometrie, Stückzahl und Bauteilanforderung ab. Genau das klären wir im Erstgespräch — und sagen Ihnen, ob Druckguss, Sandguss, Strangpressen oder Blech die wirtschaftlich beste Lösung ist.
Wann Magnesium NICHT die richtige Wahl ist.
Magnesium ist nicht der richtige Werkstoff für jedes Bauteil. Bei reinem Stahlersatz mit unveränderter Geometrie funktioniert er nicht. Bei direktem Stahl-Kontakt ohne konstruktive Trennung wird die Korrosionslösung teurer als die Gewichtsersparnis. In diesen Fällen sagen wir es Ihnen — bevor das Werkzeug steht, nicht danach.
- Wenn das Bauteil dauerhaft im direkten Kontakt mit Stahl steht und keine konstruktive Trennung möglich ist. Kontaktkorrosion ist real und konstruktiv lösbar — aber wenn die Lösung das Bauteil teurer macht, als die Gewichtsersparnis einbringt, lohnt sich Magnesium nicht.
- Wenn die Konstruktion eine Stahl-Auslegung 1:1 in Magnesium übernehmen will. Das funktioniert nicht. Magnesium verlangt eine eigene konstruktive Auslegung — andere Wandstärken, andere Übergänge, andere Verbindungstechnik. Wer das nicht akzeptiert, sollte beim Ausgangswerkstoff bleiben.
Korrosion und Verbindungstechnik.
Die zwei Themen, an denen sich Magnesium-Projekte entscheiden. Beide sind technisch lösbar — aber sie müssen früh adressiert werden, nicht im Serienanlauf.
Korrosion
Magnesium ist gegen organische und alkalische Medien gut beständig. Empfindlich ist es gegen Salzlösungen und gegen Kontaktkorrosion im direkten Stahl-Kontakt.
Für den Korrosionsschutz stimmen wir die Beschichtung auf die Bauteilanforderung ab. Die Mg-spezifische Konversionsschicht Oxsilan® von Chemetall — im Salzsprühnebeltest mit 1008 Stunden ohne Befund, auf Automotive-Niveau — sowie KTL plus Pulverbeschichtung beziehen wir über etablierte Partner. Reine Pulverbeschichtung führen wir im eigenen Haus aus.
Verbindungstechnik
Magnesium ist schweißbar — aber nicht mit jedem Verfahren. Wir nutzen CMT- (Cold Metal Transfer), MIG-, WIG-, Laser-, Roboter- und Reibrührschweißen, je nach Bauteil und Werkstoff. CMT arbeitet mit besonders niedrigem Wärmeeintrag und eignet sich dadurch für dünne Bleche und für Mischverbindungen.
Eine Besonderheit: Wir fertigen unseren MnE21-Schweißdraht (1 bis 5 mm Durchmesser) selbst. Das gibt uns Kontrolle über die Schweißmetallurgie und macht uns unabhängig von Lieferengpässen.
Welche Bauteile in Magnesium möglich sind.
Wir haben in den vergangenen Jahren sechzehn Karosserie- und Strukturbauteile in Magnesium identifiziert, bewertet und als fertigbar nachgewiesen. Eine Auswahl:
Karosserie
- Frontklappe (Innenteil)
- Heckklappe (Innenteil)
- Türinnenteil
- Stirnwand
- Dachquerstrebe
Struktur
- Instrumententafel-Querträger (MQT)
- Sitzschale
- Rücksitzlehne
- Stoßfänger-Träger
- Frontend-Träger
Antrieb und Funktionsbauteile
- Ventildeckel
- Zylinderhauben
- Lüfterräder
- Motorlager-Konsolen
- Pumpen- und Gehäusebauteile
- Sonderprofile (Strangpressen)
Bauteilgewichte zwischen 2 und 22 kg. Stückzahlen vom Prototyp bis zur Kleinserie. Für höhere Stückzahlen — Druckguss-Serie über unser chinesisches Werk, ohne Wechsel des Ansprechpartners.
Über die Auflistung hinaus haben wir bereits einen kompletten Fahrzeugrahmen (Spaceframe) aus Magnesium als Prototyp gefertigt. Details unterliegen der Vertraulichkeit — die Erkenntnisse aus Materialverhalten und Verbindungstechnik fließen in jedes Mg-Bauteil, das wir heute fertigen.
Wie ein Magnesium-Projekt mit uns abläuft.
01
Erstgespräch & Machbarkeit
Wir prüfen, ob Magnesium konstruktiv und wirtschaftlich Sinn ergibt — und sagen es, wenn ein anderer Werkstoff besser passt.
02
Fertigungsgerechte Prüfung
Sie übermitteln die 3D-Daten. Wir prüfen die Fertigbarkeit und schlagen, falls nötig, geometrische Anpassungen vor.
03
Werkzeugbau & Prototyp
Werkzeug im eigenen Haus, Prototyp für erste Validierungsprüfungen.
04
Serie
Übergabe in die Serienfertigung am gewählten Standort, mit passender Verbindungstechnik.
Eine Sache, die wir nicht anbieten: Engineering im Sinne eigener Designverantwortung, Crash-Simulation oder Materialfreigabe. Diese Leistungen bleiben bei Ihnen oder einem Engineering-Partner. Wir sind der Fertigungspartner — und weisen Sie früh darauf hin, falls Ihr Bauteil noch eine Engineering-Schleife braucht.
