Elektromobilität – Innovative Bearbeitungskonzepte für alle Komponenten

Zur hochpräzisen Bearbeitung der Hauptbohrung von Statorgehäusen hat Mapal ein Werkzeug in Ultraleichtbauweise entwickelt.

Die hochpräzise Bearbeitung der Hauptbohrung von Statorgehäusen stellt Werkzeug und Maschine vor eine Herausforderung. Alle anderen Fertigungsschritte des Statorgehäuses konnten auf Maschinen mit HSK-A63-Spindel realisiert werden. Für die Hauptbohrung muss allerdings auf eine Maschine mit HSK-A100-Spindel ausgewichen werden. Das liegt zum einen an den hohen Schnittmomenten von bis zu 500 Nm und zum anderen am maximal zulässigen Werkzeuggewicht und Kippmoment.

Für die verschiedenen Varianten des Batteriegehäuses bietet Mapal die entsprechenden Werkzeuge mit der optimalen Strategie für die ratterfreie Bearbeitung.

Komplettbearbeitung gefordert

Um möglichst wirtschaftlich mit hoher Taktzahl fertigen zu können, ist eine Lösung gefordert, die die Komplettbearbeitung auf einer Maschine mit kleinen Schnittstellen ermöglicht. Denn diese Maschinen zeichnen sich durch ihre hohen Drehzahlen, geringere Anschaffungs- und Betriebskosten und einen niedrigeren Energieverbrauch aus. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat Mapal ein Feinbohrwerkzeug in Ultraleichtbauweise entwickelt. Das niedrige Gewicht von rund 10 kg schafft die Voraussetzung für den Einsatz auf Maschinen mit kleinerer Spindel. Neben dem Gewicht hat Mapal auch die Kühlkanalführung optimiert. Eine spezielle Rückspülung sorgt für einen deutlich effektiveren Abtransport der Späne. Damit wird ausgeschlossen, dass Späne die Oberfläche verkratzen.

Die hohen Anforderungen an Form- und Lagetoleranzen bei der Bearbeitung des elektrischen Kältemittelverdichters werden mit den Werkzeugen von Mapal prozesssicher erreicht.

Batteriegehäuse ratterfrei bearbeiten

Mapal bietet für die verschiedenen Varianten des Batteriegehäuses die entsprechenden Werkzeuge mit der optimalen Strategie. Für maximale Wirtschaftlichkeit wird auf PKD als Schneidstoff und MMS-Technologie gesetzt. Je nach Aufmaß, Bearbeitungsaufgabe und Bauteil kommen unterschiedliche Frästechnologien zum Einsatz, die für reduzierte Schnittkräfte sorgen. Bei bestimmten Konturen ist beispielsweise der Einsatz von Fräsern für die Hochvolumenzerspanung sinnvoll. Hierfür eignet sich der SPM-Fräser von Mapal. Durch seine hoch positive Schneidengeometrie und optimal gestalteten Spanräume wird die wirkende Schnittkraft im Vergleich zu konventionellen Fräsern um bis zu 15 Prozent reduziert. Werden beispielsweise tiefe Taschen bearbeitet, setzt Mapal auf spezielle PKD-Fräser deren Schneiden sowohl mit positivem als auch mit negativem Achswinkel angeordnet sind. In Verbindung mit der trochoiden Frässtrategie wird auch bei dieser Bearbeitung – trotz des Materialabtrags über die gesamte Tiefe der Tasche – die Schnittkraft sehr niedrig gehalten.

Spiralformen mit Toleranzen im µm-Bereich

Nicht nur Antrieb und Energiespeicher sind von der Elektrifizierung der Fahrzeuge betroffen, sondern auch einige Nebenaggregate. Ein Beispiel hierfür ist der elektrische Kältemittelverdichter (eKMV). Herzstück des eKMV sind zwei ineinander verschachtelte Spiralen aus Aluminium – Scroll-Stator und Scroll-Rotor. Der Wirkungsgrad des eKMV hängt insbesondere davon ab, wie genau diese Bauteile gefertigt werden. Die Anforderungen an Form- und Lagetoleranzen liegen dabei im Bereich von wenigen µm. Eine besondere Herausforderung ist beispielsweise die Bearbeitung der „Schnecke“. Bei ihr muss eine definierte Rechtwinkligkeit von unter 0,04 mm sowie eine Oberflächenrauheit (Rz) im einstelligen µm-Bereich sichergestellt sein. Trotz dieser Anforderungen, der dünnen Wandung sowie der Tiefe des Bauteils soll das Schlichten in einem Zug erfolgen. Dafür hat Mapal einen SPM-Fräser mit Schlichtgeometrie und hochpositivem Spanwinkel entwickelt. Er sorgt für einen vibrationsarmen Schnitt und ist mit einer zusätzlichen Fase am Durchmesser ausgestattet. So kann die Bearbeitung von Grund, Wandung und der Fase an der Stirnfläche in einem Schritt erfolgen. Dadurch werden die engen Toleranzen hinsichtlich Rechtwinkligkeit und Oberfläche prozesssicher eingehalten.