Präzision und Schnelligkeit für Injektoren

Anzeige Top-Story | Erstellt von CB

Bauteile für Verbrennungsmotoren zu optimieren, gehört für die Robert Bosch GmbH zum Alltag. Dabei stehen insbesondere Injektoren im Fokus, um Schadstoffausstoß und Kraftstoffverbrauch weiter zu reduzieren. Für die effiziente Zerspanung von Common Rail Injektoren startete Bosch ein Forschungsprojekt, das Optimierungspotenzial durch Verschleißschutzschichten aufzeigen sollte.

Die Bosch-Gruppe gehört zu den international führenden Technologie- und Dienstleistungsunternehmen und hat weltweit rund 403.000 Mitarbeiter. Mobilitätslösungen für Pkw, Nutzfahrzeuge, Zweiräder, Off-Highway-Anwendungen oder Schiffs- und Schienenverkehr gehören zu den Kernkompetenzen von Bosch und werden im Bereich „Mobility Solutions“ entwickelt. Am Standort in Bamberg setzen die Experten als Leitwerk im internationalen Fertigungsverbund bei der Herstellung von Common Rail Injektoren und Düsen Maßstäbe für moderne Dieseltechnologie und entwickeln diese konsequent weiter.

Vor zwei Jahren begann dort ein strategisches Forschungsprojekt zur Untersuchung der Oberflächeneigenschaften von Zerspanungswerkzeugen, um die Zerspanung von Common Rail Injektoren zu optimieren. Dabei sollten die Eigenspannungen des Substrates, einem Hartmetall, und der Einfluss einer geeigneten Beschichtung darauf analysiert werden. Neben dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover holte Bosch Bamberg auch die CemeCon AG als Projektpartner ins Boot, mit denen Bosch schon bei anderen Werkzeugprojekten erfolgreich zusammengearbeitet hatte. Ein ausschlaggebender Faktor hierfür war unter anderem die umfangreiche Erfahrung in der Anwendung des HiPIMS-Verfahrens. HiPIMS steht dabei für High Power Impulse Magnetron Sputtering und ist eine Weiterentwicklung der Sputtertechnologie. Es entstehen glatte, dropletfreie und spannungsarme Beschichtungen die gleichzeitig hart und zäh sind - mit hohen Haftfestigkeiten von bis zu 130N im Scratchtest. Von Vorteil ist außerdem eine gleichmäßige Schichtdickenverteilung rund um dreidimensionale Objekte - wozu im Besonderen die Schneide eines Zerspanwerkzeugs gehört.

Im Zentrum des Forschungsprojektes stand FerroCon, ein Schichtwerkstoff für die Zerspanung von unlegierten, legierten und Schnellarbeits-Stählen und die Ergebnisse bestätigen die ausgezeichneten Eigenschaften. Mit dem oben genannten Schichtwerkstoff konnte Bosch in der Serienfertigung von Common Rail Injektoren beachtliche Standmengen und Kosteneinsparungen erreichen. Die Bauteilqualität wurde bei gesteigerter Prozesssicherheit erhöht. „Die Zusammenarbeit mit Cemecon war auch im Hinblick auf eine Kostenreduzierung in der Fertigung sehr erfolgreich“, so Sebastian Glossner, Projektleiter Zerspanung für Common Rail Injektoren bei Bosch Bamberg.

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