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maschine+werkzeug 09/2019

Leicht per 3D-Druck

Aufbohren

Kennametal hat ein zukunftsträchtiges Tool entwickelt. Das im 3D-Druckverfahren hergestellte Werkzeug für die Bearbeitung von Motorstatorgehäusen wiegt nur halb so viel wie konventionelle Werkzeuge und arbeitet sehr exakt.

Additive Manufacturing reduziert das Gewicht des neuen Aufbohrwerkzeugs auf die Hälfte. Bild: Kennametal

Additive Manufacturing reduziert das Gewicht des neuen Aufbohrwerkzeugs auf die Hälfte. Bild: Kennametal

Mit seinem neuen Aufbohrwerkzeug will Kennametal der wachsenden Nachfrage nach leichteren Werkzeuglösungen zur Bearbeitung von Komponenten für Hybrid- und Elektrofahrzeuge begegnen. Das Statorgehäuse stellt dabei besonders hohe Anforderungen.

Ingo Grillenberger, Technical Program Manager E-Mobility bei Kennametal, schildert die Gegebenheiten: »Wir müssen mit einem großen Werkzeugdurchmesser tief in das Bauteil hinein. Zugleich ist dabei hohe Genauigkeit gefragt und die Bohrung soll absolut konzentrisch werden, weshalb die Bearbeitung in einem Schritt erfolgen muss.«

Würde die für diese Art Motorgehäuse benötigte Reibahle in einem herkömmlichen Verfahren aus Stahl hergestellt, wöge sie über 25 Kilogramm. Dabei wäre schon das auftretende Kippmoment problematisch. Das Umfeld in der Fertigung für Elektrofahrzeuge stellt grundsätzlich neue Herausforderungen: Komponenten für die Fahrzeuge werden üblicherweise auf kleineren, weniger leistungsstarken CNC-Bearbeitungszentren hergestellt, auf denen nur leichtere Werkzeuglösungen eingesetzt werden können.

Das Aufbohrwerkzeug von Kennametal wiegt nur 10,7 Kilogramm, genügt beim Aufbohren von Aluminium-Motorblöcken jedoch allen Anforderungen, was die Genauigkeit, Rundheit und Oberflächengüte angeht. »Durch den Einsatz des 3D-Drucks mit Metallpulverbett und einer FEM-Analysesoftware ließ sich ein Werkzeug konstruieren und bauen, bei dem das Trägheitsmoment sehr nahe an der Spindelstirnseite liegt. Dadurch konnten wir die Steifigkeit der Konstruktion erhöhen und die Gewichtsvorgaben des Kunden erfüllen«, so Grillenberger.

Bei der Neuentwicklung kamen einige in der Praxis bereits bewährte Kennametal-Technologien zum Einsatz, darunter die fein einstellbaren RIQ-Schneidkörper für die Hochpräzisionsbearbeitung und ein KM4X-Adapter für maximale Steifigkeit. Außerdem verfügt das neue Werkzeug über innere, im 3D-Druckverfahren hergestellte Kühlkanäle.
Kennametal bietet auch eine Variante des Aufbohrwerkzeugs an, bei der das mittlere Stück durch einen rohrförmigen Kohlefaserkörper ersetzt ist. Dieses hybride Werkzeug bringt nur noch 9,5 Kilogramm auf die Waage.

www.kennametal.com

Unternehmensinformation

Kennametal Inc.

1600 Technology Way
LATROBE PA 15650
Tel.: 001-724-539-5330
Fax: -5022

Kennametal Shared Services GmbH

Wehlauer Straße 73
DE 90766 Fürth
Tel.: 0911-9735-0
Fax: -388

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