Die Geburt einer Felge | 15.04.2020
Behind the scenes: So entsteht eine Alufelge
Am Anfang steht die Idee, am Ende ein vollkommen anderer Look eures Autos. Alles dank der neuen Felgen. Was dazwischen passiert, erklärt dieser Artikel; vom Design, über die Gussform und die TÜV-Zertifizierung bis hin zum Pulverbeschichten.
(Advertorial)
Felgen sind wohl eines der wichtigsten Bauteile an einem Auto. Nicht nur stellen sie die überlebenswichtige Verbindung zwischen Fahrzeug und Straße her, sie prägen freilich auch maßgeblich den Look und das Auftreten unserer Gefährte. Dementsprechend ist auch deren Entstehung eine durchaus komplexe Angelegenheit. Wir haben einen Blick hinter die Kulissen geworfen und begleiten eine Alu-Felge auf Ihrem Weg aus dem Kopf des Designers bis auf die Straße.
Schritt 1: die Idee
Schon bevor der erste Strich auf dem Papier, der erste Click aufs Icon des Modellierungsprogramms erfolgt, müssen viele Entscheidungen getroffen werden: In welche Richtung soll es gehen? Im Falle von ALCAR – dem Unternehmen, das uns den Vorhang zur Seite gezogen und hinter die Kulissen schauen gelassen hat – heißt das gleich ganz prinzipiell: Für welche der drei Marken und somit welche Zielgruppe soll das gute Stück dann sein? Eine extrovertierte Dotz-Felge für Tuner? Ein sportlich-eleganter Allrounder für AEZ-Kunden? Oder doch etwas Zurückhaltendes für das DEZENT-Lineup? Quasi Hand in Hand mit dieser Entscheidung geht die Frage: Für welche Autos soll konzipiert werden? Welche Einpresstiefen und maximalen Biegemomente müssen berücksichtigt werden? Soll die Front polierbar sein, die Felge glanzgedreht werden können? Welche Farbe überhaupt? Was fehlt aktuell im Angebot? Gibt es einen Stil für eine gewisse Autokategorie, die aktuell noch unterrepräsentiert ist? Gibt es einen Trend, den man aufgreifen möchte? Und um welchen Preis soll die neue Felge gehandelt werden?
Schritt 2: Das Design
Ihr seht: Es gilt schon beim Ideensammeln vieles im Kopf zu behalten. Gut, dass der für das Design bei ALCAR hauptverantwortliche Christian Haderer ursprünglich Techniker war und das Jonglieren mit unzähligen Variablen und Facetten gewohnt ist. Denn egal ob auf den großen Messen wie der SEMA oder im Alltag, den er eigenen Angaben nach meist mit gesenktem weil auf Autoräder gerichteten Blick verbringt: Eindrücke und Inspirationen gibt es weiß Gott genug.
Skizzen mit Papier und Bleistift spielen dementsprechend auch nur eine sehr untergeordnete Rolle. Schon die ersten Entwürfe der am Ende rund 10-12 Designprojekte, die er pro Jahr dem Designgremium von ALCAR vorstellt, entstehen ausnahmslos am Computer und in 3D. Nur durch die Verwendung von CAD (Computer-Aided-Design) und FEA (Finite-Elemente-Analyse) kann nicht nur der Look der Felgen, sondern auch deren technische Anforderungen von Anfang an verlässlich berücksichtigt werden. Heißt: Schon bei den ersten Entwürfen werden die im Betrieb mit den geplanten Fahrzeugen auftretenden Belastungen und Verformungen simuliert. Form und Funktion werden so von Anfang an perfekt vereint; egal ob einfache Fünfspeichenfelge oder komplexes, mehrteiliges Vielspeichenrad.
Schritt 3: Formenbau und Abnahme
Wenn Design inklusive Farbe, Preis und gedachte Fahrzeuge stehen, tritt der Kokillenbauer in Aktion. Kokillen sind im Grunde nichts anderes als Gussformen von Metallformen und Legierungen. Die Herstellung einer solchen Kokille, die aus mehreren, beweglichen Teilen besteht, um sie nach dem Befüllen und Erstarren öffnen zu können, dauert in der Regel 3-4 Wochen. Nicht nur ist die Arbeit mit dem dafür nötigen Spezialstahl nämlich ganz an und für sich anspruchsvoll, es geht zudem um absolute Präzision. Die Toleranzen liegen im µ-Bereich – es geht also um Millionstel. Bei ALCAR werden, wie bei 90 Prozent aller Alu-Räder, Kokillen für Niedrigdruckguss verwendet.
Ist die erste Gussform fertig (eine kann für ungefähr 50.000-80.000 Gussvorgänge verwendet werden), entstehen mit ihr die ersten Musterräder. Einige davon gehen sodann zur Abnahme an den TÜV, der alle relevanten Sicherheitstests durchführt. Darunter beispielsweise der Biegeumlauftest, bei dem das Rad exzentrischen Belastungen ausgesetzt wird, eine Impact- und Abrollprüfung. Probleme tauchen hier in der Regel noch selten auf – so Haderer. Nicht nur können die Design-Programme die Stabilität einer Felge schon überaus zielgenau simulieren, die Profis bei ALCAR haben einfach auch schon ausreichend Erfahrung um die Räder von Anfang an so zu konzipieren, dass sie die Auflagen – oft sogar noch mit ein paar Prozent „Puffer“ – locker einhalten. Erteilt der TÜV sodann sein OK, steht der Verwendung und somit auch dem Produktionsstartschuss nichts mehr im Wege …
Schritt 4: die Produktion
„Die Produktion hochfahren.“ In Sachen Felgenbau bedeutet das wenig überraschend vor allem eines: Hitze. Große Hitze. Barrenweise wird in den Schmelzöfen von ALCAR in Deutschland die Aluminium-Silizium-Legierung auf knusprige 780 Grad erhitzt und so verflüssigt. Gleichzeitig wird Luft eingeblasen, wodurch sich Schmutzpartikel absetzen, die in Folge abgetragen werden können. So bleiben keine Unreinheiten im Guss.
Das flüssige Alu wird dann, mit ungefähr vier Bar, von unten – also gegen die Schwerkraft – in die Hohlräume der Kokillen gedrückt. Sobald das Rad abgekühlt und ausgehärtet ist, folgt auch schon der erste Qualitätscheck: ein Röntgen. Danach steht, aller Automatisierung zum Trotz, echte Handarbeit am Programm: Das exakte Entgraten der Räder wird Menschen überlassen. Im nächsten Schritt entstehen mittels CNC-Technik Bolzenlöcher und die Ventilbohrung. Besteht das fast fertige Rad den nächsten, visuellen Qualitätscheck, folgt die Vollendung: Der Felgenguss wird gereinigt und entfettet (das dauert übrigens elf Stunden!), dann die Grundierungsschicht, Farbschicht und Deckschicht aufgetragen.
Als Grundierung jeder Felge kommt stets ein ultrafester Pulverlack in Schwarz oder Hellgrau zum Einsatz, der elektrostatisch aufgebracht und dann bei 210 Grad über 45 Minuten „festgebacken“ wird. Als eigentlicher „Farbträger“ wird dann ein moderner Nasslack bei rund 180 Grad appliziert. Als transparente Versiegelung und erste Barriere gegen Umwelteinflüsse folgt schließlich noch ein hochwertiger Klarlack. So ist die Felge am Ende gut gegen alle Belastungen des Alltags gewappnet – egal ob Steinschläge, Streusalz oder auch Schneeketten.
Und wenn die fertigen Rädern dann gut verpackt im 49 Meter breiten, 100 Meter langen und 24 Meter hohen Hightech-Hochregallager der ALCAR-Gruppe in Balve, Nordrhein-Westfalen landen, sind seit den Design-Skizzen zu ihnen übrigens rund 1,5 Jahre vergangen. Ja, so eine Felge designen ist eben kein Kinderspiel.
