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maschine+werkzeug 01/2018

E-Mobile aufgebohrt

TITELSTORY

MAPAL - Als Zulieferer von Werkzeugen für die Automobilindustrie hat Mapal alternative Antriebskonzepte früh in seine strategische Ausrichtung einfließen lassen und seine Kompetenz bei der Bearbeitung des konventionellen Antriebsstrangs auf Bauteile in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen übertragen.


Verschiedene Ausbaustufen

Neben den Veränderungen, die sich aus der Weiterentwicklung konventioneller Verbrennungsmotoren ergeben, gewinnen im Zuge der Elektrifizierung des Antriebsstrangs weitere Komponenten an Bedeutung. Ein Beispiel dafür sind Automatikgetriebe. Dabei ist vor allem die Entwicklung von bauraum- und packageoptimierten Hybridgetrieben mit integriertem Elektroantrieb relevant. Bei diesen Komponenten setzt Mapal sein gesamtes Know-how auf die neuartigen Baugruppen um – unter anderem für die Vor- und Fertigbearbeitung der Hauptbohrung der Getriebe.

Alternativ zum Hybridgetriebe kommen in Hybridfahrzeugen oft auch kleinere elektrische Maschinen zum Einsatz, die in einem separaten Gehäuse in die bestehende Antriebsarchitektur integriert werden. Sie können als Einheit, beispielsweise zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe, montiert werden. Diese sogenannten Hybridmodule bestehen meist aus einer Kombination aus E-Maschine und Kupplung. Die dritte Möglichkeit bei Hybridfahrzeugen ist die Ausrüstung mit einem kompletten E-Achsantrieb.

Die meisten Elektroantriebe können sowohl als Motor als auch als Generator zur Energierückgewinnung betrieben werden. Je nach Ausbaustufe übernimmt die verbaute E-Maschine den Start-Stopp-Vorgang, hilft Bremsenergie zurückzugewinnen, unterstützt den Verbrennungsmotor beim Anfahren oder Beschleunigen und übernimmt den Vortrieb des Fahrzeugs vollständig. So arbeitet der Verbrennungsmotor vorwiegend im Bereich des Wirkungsgradoptimums.

In jedem dieser Fälle wird die E-Maschine in einem Gehäuse untergebracht. Das Gehäuse hat in der Regel einen Hohlraum, in dem das Medium zum Kühlen des Elektroantriebs fließen kann. Geometrie und Größe des Gehäuses sind abhängig von der Größe der E-Maschine und von der Funktion, die sie übernimmt. Bei vollelektrifizierten Fahrzeugen kommt ein Zentralgehäuse zum Einsatz. Dieses Gehäuse muss hochgenau bearbeitet werden. Herausfordernd sind dabei vor allem die Haupt- sowie die Lagerbohrung; denn aufgrund der hohen Drehzahlen des E-Antriebs werden höchste Anforderungen an die Präzision des Bauteils und damit an die Zerspanung gestellt.

  • Ein Feinbohrwerkzeug bearbeitet die Hauptbohrung des Zentralgehäuses auf wenige Mikrometer genau. Bild: Mapal

    Ein Feinbohrwerkzeug bearbeitet die Hauptbohrung des Zentralgehäuses auf wenige Mikrometer genau. Bild: Mapal

  • Für die komplette Vor- und Fertigbearbeitung setzt Mapal auf sogenannte ›Schweißkonstruktionen‹. Bild: Mapal

    Für die komplette Vor- und Fertigbearbeitung setzt Mapal auf sogenannte ›Schweißkonstruktionen‹. Bild: Mapal

  • Die Bearbeitung der Turbinenradkontur erfolgt mit der elektronischen Antriebseinheit Tooltronic. Dadurch lassen sich die engen Toleranzvorgaben auch in der Großserie einhalten. Zudem wird eine Drehmaschine eingespart und die Bearbeitung kann auf einem Bearbeitungszentrum umgesetzt werden. Bild: Mapal

    Die Bearbeitung der Turbinenradkontur erfolgt mit der elektronischen Antriebseinheit Tooltronic. Dadurch lassen sich die engen Toleranzvorgaben auch in der Großserie einhalten. Zudem wird eine Drehmaschine eingespart und die Bearbeitung kann auf einem Bearbeitungszentrum umgesetzt werden. Bild: Mapal

  • Die Schaufelgeometrien der Impeller werden in einem dreistufigen Prozess – Schruppen, Semi-Finish und Finish – aus dem Vollen gefräst. Mapal bietet die entsprechenden Werkzeuge sowohl für Ausführungen aus Titan als auch für Varianten aus hochfestem, geschmiedetem Aluminium an. Bild: Mapal

    Die Schaufelgeometrien der Impeller werden in einem dreistufigen Prozess – Schruppen, Semi-Finish und Finish – aus dem Vollen gefräst. Mapal bietet die entsprechenden Werkzeuge sowohl für Ausführungen aus Titan als auch für Varianten aus hochfestem, geschmiedetem Aluminium an. Bild: Mapal

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Unternehmensinformation

MAPAL Dr. Kress KG Präzisionswerkzeuge

Obere Bahnstraße 13
DE 73430 Aalen
Tel.: 07361-585-0
Fax: 07361-585-1029

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