Oberflächen für Automotive-Anwendungen entgraten und veredeln

Anwendungsspezifisch bearbeitete Oberflächen sind essenziell für die Produktqualität in Fahrzeugen. Reibungsverluste, Kraftstoffverbrauch und Emissionen lassen sich minimieren, mit Hilfe von individuell ausgewählten Gleitschliff-, Strahl- und 3D Post Processing-Lösungen.

Die Veränderungen in der Automobil- und Zulieferindustrie wirken sich auch auf die Oberflächentechnik aus. Nicht nur, weil durch alternative Antriebe und den Trend zum autonomen Fahren andere Bauteile und Systeme zum Einsatz kommen. Für die Komponenten klassischer Verbrenner- Antriebe gelten ebenfalls höhere Anforderungen. Optimale Oberflächen helfen, Reibungsverluste, Kraftstoffverbrauch und Emissionen ebenso zu minimieren wie den Verschleiß und Vibrationen an mechanisch hochbelasteten Bauteilen. Der Leichtbau – eigentlich schon seit vielen Jahren in der Automobilindustrie verankert – spielt unabhängig von der Antriebsart eine immer wichtigere Rolle, so dass die Relevanz anforderungsgerechter Oberflächenbearbeitung weiter steigt. Darüber hinaus ergeben sich aus der Individualisierung und Personalisierung neue Ansprüche an die Optik und Haptik von Oberflächen. Die Prozessautomatisierung in Verbindung mit Digitalisierungslösungen nimmt inzwischen auch in der Oberflächentechnik einen hohen Stellenwert ein – getrieben von der Notwendigkeit, Fertigungsprozesse flexibel zu gestalten und den Personaleinsatz zu reduzieren. Die Rösler Oberflächentechnik GmbH ist ein langjähriger und erfahrener Partner der Automobil- und Zulieferindustrie und beschäftigt sich intensiv mit diesen Anforderungen. Sowohl in der Gleitschliff- und Strahltechnik wie auch für das Post Processing additiv gefertigter Komponenten liefert Rösler für die Oberflächenbearbeitung geeignete Lösungen, die ressourcenschonend und nachhaltig verschiedene Produktionsprozesse unterstützen.

Gleitschliffprozess für mehr Mobilität

Elektrofahrzeuge mit Batterie oder Brennstoffzelle sowie Plug-in-Hybride weisen einen hohen Bedarf an elektrischen und mechatronischen Bauteilen auf. Dazu zählen Steckverbinder, Platinen und Busbars. Diese Komponenten müssen zur Leistungsübertragung hohe Ströme durchleiten, weshalb Gratfreiheit und Teilesauberkeit ein entscheidendes Qualitätsmerkmal für die zuverlässige Funktion darstellen. Eine ef- Bilder: Rösler Die Gleitschlifftechnik ermöglicht Gratfreiheit, Glätten, oder das Entfernen von Rauheitsspitzen und Bearbeitungsriefen in automatisierten Prozessen. Ebenso ist eine gezielte Einzelteilbearbeitung möglich. Jahrg. 77 (2023) 3 fektive und wirtschaftliche Lösung ist bei dieser Aufgabenstellung ein Gleitschliffprozess. Die optimale Abstimmung von Anlagentechnik und Verfahrensmitteln (Schleifkörper und Compound), die der Oberflächenspezialist ebenfalls selbst entwickelt und fertigt, stellt dabei sicher, dass die geforderte Oberflächenqualität in kurzen Taktzeiten reproduzierbar erzielt wird. Zum Einsatz kommt die Gleitschlifftechnik darüber hinaus für die Oberflächenbearbeitung der immer häufiger als Wicklungsmaterial für Rotoren verwendeten Drahtstäbe aus Kupfer sowie von Stanz- und Biegeteilen, die beispielsweise als Blechpaket und Gehäusekomponenten gefertigt werden.

Durch Glättung Reibung und Verschleiß minimieren

Reibung verursacht nicht nur einen erhöhten Verschleiß und Verbrauch, sie erzeugt auch unerwünschte Geräusche, Vibrationen und Temperatur. Sie ist daher ein wichtiger Aspekt bei der Optimierung von Komponenten für die Elektromobilität sowie für Elektromotoren. Die anwendungsgerechte Glättung der Oberflächen von Bauteilen wie etwa Zahnrädern, Nockenstücken, Kolbenringen und Kurbelwellen lässt sich durch verschiedene Entwicklungen der Gleitschlifftechnik wie das Schlepp- und Surf-Finishen gezielt und präzise automatisiert durchführen. Die Oberflächen werden dabei nicht nur eingeebnet, Rauheitsspitzen und Bearbeitungsriefen entfernt, sondern auch zuverlässig entgratet. Diese Mehrfachbearbeitung in einem Prozess ermöglicht deutliche Kosteneinsparungen bei reproduzierbaren Ergebnissen.

Im Fertigungstakt entgraten

Das Ziel, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen beziehungsweise den Verbrauch und damit die Emissionen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor zu verringern, führt zu einem verstärkten Einsatz von Leichtmetallen wie Aluminium und Magnesium. Aus diesen Werkstoffen werden unter anderem Statorträger, Gehäuse sowie Bauteile für die Antriebstechnik, Achs- und Radaufnahmen im Sand- Druck- und Spritzguss hergestellt. Anschließend müssen die Teile feinentsandet, entgratet und ihre Oberflächen homogenisiert werden. Für diese Aufgabenstellungen hat Rösler etwa kompakte Wendekammer-Strahlanlagen mit automatisiertem Teilehandling entwickelt, die sich platzsparend in kompakte Fertigungslinien integrieren lassen und die Teilebearbeitung im Fertigungstakt ermöglichen.

Spielte die additive Fertigung in der Automobilindustrie bisher vor allem im Rapid Prototyping und der Vorserienentwicklung eine Rolle, ist heute ein klarer Trend zur Produktion von Serienteilen erkennbar. SmarTech Analysis geht in einem Bericht davon aus, dass die Produktion additiv gefertigter Serienteile in der Automobilindustrie bis 2029 einen Umsatz von 9 Milliarden US-Dollar generieren wird, 2019 lag dieser noch bei 1,39 Milliarden US-Dollar. Zurückzuführen ist dies einerseits auf die Weiterentwicklung der Drucker und Druckverfahren sowie der verfügbaren Materialien. Andererseits bietet der 3D-Druck vielfältige Möglichkeiten, funktionsintegrierte und damit leichtere Komponenten mit komplexen Geometrien herzustellen. Hinzu kommen bei Exterieur- und Interieur-Teilen Aspekte wie Individualisierung und Personalisierung sowie das Erzielen von Differenzierungsmerkmalen.

Der Einsatz moderner Druckverfahren für Serienanwendungen hängt jedoch nicht nur von reproduzierbaren Druckprozessen und weiter sinkenden Stückkosten ab. sondern wird im Wesentlichen auch davon bestimmt, ob es eine wirtschaftliche und reproduzier bare Lösung für die Teilenachbearbeitung – das Post Processing – gibt. Entwicklungen des Rösler-Brands „AM Solutions – 3D post processing technology“ sorgen dafür, dass diese Forderungen der Industrie erfüllt werden. Der auf automatisierte, serienfähige Lösungen für die Nachbearbeitung additiv gefertigter Teile spezialisierte Geschäftsbereich der Rösler-Gruppe verfügt dafür bereits über Erfahrungen aus verschiedensten Anwendungsbereichen.

Individuell automatisieren

Abgestimmt auf die spezifischen Anforderungen und Gegebenheiten wird die Automatisierung des Teilehandlings und der Teilelogistik sowie die Integration und Verkettung in neue oder bestehende Fertigungslinien durch ein eigenes Spezialistenteam realisiert. Dies schließt bei Bedarf auch die Überwachung mittels Data- Matrix-Code oder visuellen Systemen ein. Mit Rösler Smart Solutions bietet das Unternehmen darüber hinaus Soft- und Hardware-Lösungen für die Digitalisierung der Prozesse bei Gleitschliff- und Strahlanlagen. Während bei Strahlanlagen die Betriebsparameter der Anlage im Fokus stehen, die für die Teilequalität und Instandhaltung verantwortlich sind, liegt bei Gleitschliffprozessen häufig der Schwerpunkt auf der Pflege und das Monitoring des Prozesswasserkreislaufs.

Rösler GmbH de
www.roesler.com