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Bei der Fertigung von Magnesiumteilen für E-Motoren stößt ein Kunde auf Verschleißprobleme: Feiner Magnesiumstaub beeinträchtigt Werkzeuge und Oberflächen. Mit speziellen Diamantwerkzeugen, die über eine intelligente Geometrieoptimierung verfügen, erhöht Gühring die Standzeit dramatisch: Von Wochen zu einem Jahr. Dynacast spart Kosten und Zeit, während Gühring seine Kompetenz im Sonderbereich unter Beweis stellt.
Mit rund 450 Mitarbeitenden am Standort Österreich fertigt das Unternehmen Dynacast südlich von Wien Teile aus Zink-, Magnesium- und Aluminium-Druckguss. Die von Dynacast hergestellten Teile finden Anwendung in Branchen, bei denen Präzision, Haltbarkeit und Leichtbau entscheidend sind. „Deshalb ist eine hohe Qualität von enormer Wichtigkeit“, erklärt Markus Beier, Produktionsleiter bei Dynacast.
So auch bei Gehäuseteilen für E-Motoren in der Größenordnung eines A4-Blattes. Dabei steht Leichtbau im Vordergrund – ein Trend, der auf besondere Materialien wie Magnesium angewiesen ist. Doch das Gießen und Zerspanen von Magnesium ist herausfordernd und vor allem, wenn wie bei Dynacast große Serien von größer 1.000 Stück pro Woche hergestellt werden. Dann sind stabile Prozesse elementar wichtig. Gut, dass Dynacast einen starken Partner an seiner Seite hat: „Seit wir Magnesium-Gehäuse fertigen, arbeiten wir mit Gühring zusammen“, stellt Markus Beier fest. „Sobald wir ein Problem haben, steht Gühring zur Stelle und wir nehmen uns gemeinsam dem Thema an.“
Verschleiß durch Magnesiumstaub
So auch als Dynacast bei der Bearbeitung einer Statorbohrung an einem E-Bike Motorgehäuse an seine Grenzen stieß. Das Druckgussteil aus Magnesium wurde endformnah vorgegossen. Trotz des Aufmaßes von nur circa 1 mm pro Seite war der Verschleiß an der PKD-Reibahle enorm: „Bei einigen Werkzeugen dauerte es nur zwei bis vier Wochen, bis wir sie zur Wiederaufbereitung wegschicken mussten“, erinnert sich Markus Beier. „Solche kurzen Standzeiten sind für uns nicht zufriedenstellend.“ Außerdem hatte der Verschleiß Auswirkungen auf die Oberflächen an der Statorbohrung. Beim Blick in die Maschine war der Grund auch schnell gefunden: Im Maschinenraum und an den Werkzeugen war ein weißer Aufbaufilm zu sehen. Nach Untersuchungen an der Universität Leoben stand fest, dass es sich dabei um Magnesiumstaub handelte.
Gühring liefert die Sonderlösung
Hier musste eine Sonderlösung her und die kann Gühring dank seiner hohen Kompetenz im Sonderbereich liefern. „In zwei Optimierungsrunden haben wir das Werkzeug so umgebaut, dass seine Geometrie dem übermäßigen Verschleiß entgegenwirkt“, erzählt Matthias Helbig, Anwendungsmanager für E-Mobilität bei Gühring.
Statt komplett neue Werkzeuge zu entwickeln, bestand hier der Anspruch, ressourcenschonend vorzugehen, sodass der Grundkörper der Reibahlen weiterverwendet werden konnte. Die Lösung besteht in einer Verschleißkompensationsschneide: Fünf einstellbare Schneiden können über ein Dehngelenk bewegt werden. Somit kann der Kunde bei Unterschreiten des Durchmessers schnell und unkompliziert den Durchmesser nachjustieren.
Für die Zukunft gewappnet
Das Ergebnis kann sich sehen lassen: „Durch die gemeinsame Entwicklung haben wir es geschafft, von zwei bis vier Wochen auf rund zwölf Monate Standzeit zu kommen“, freut sich Markus Beier. „Und diese Verbesserung der Standzeit hat sich bei uns finanziell sehr positiv ausgewirkt.“
Die Bearbeitung im Detail
Infos zur Bearbeitungssituation:
- horizontales BAZ, 2 Bearbeitungsspindeln
- Werkzeugaufnahme HSK-A 63
- Kühlung: Emulsion Innenkühlung
- Werkstückspannung: 2 Spannlagen
| Werkzeug | PKD-Reibahle (Sonderwerkzeug), Ø 90,05 mm, 5+1 Schneiden, einstellbar über Dehnschlitz |
| Material | Magnesium AZ91 |
| Drehzahl | n = 2.475 U/min |
| Vorschubgeschwindigkeit | vf = 1.190 mm/min |
| Schnittgeschwindigkeit | vc = 700 m/min |
| Vorschub pro Umdrehung | Fu = 0,48 mm/U |
| Bearbeitungszeit | t = 1,2 sek/Bauteil |
| Standweg | 4.500 m |
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FAQs zu Magensiumbearbeitung
Was sind die Hauptvorteile von Magnesium für industrielle Anwendungen?
Wie verhält sich Magnesium im Vergleich zu anderen Metallen hinsichtlich der Bearbeitungskosten?
In welchen Industrien findet die Magnesiumbearbeitung besonders häufig Anwendung?
Welche Bearbeitungstechniken eignen sich am besten für Magnesium?
Können bei der Magnesiumbearbeitung enge Toleranzen eingehalten werden?
Ja, Magnesium lässt sich mit hoher Präzision bearbeiten, was die Einhaltung enger Toleranzen ermöglicht. Dies ist besonders wichtig in Industrien, wo Präzision entscheidend ist, wie in der Luft- und Raumfahrt oder bei hochwertigen elektronischen Komponenten.
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