Späne im Griff in der Kaltumformtechnik

Bei der Zerspanung heikler Materialien wie C10 für E-Mobility-Komponenten müssen die eingesetzten Hochleistungsbohrer den Spagat zwischen Qualität und hoher Standzeit schaffen. Mit den richtigen Werkzeugen lässt sich dank einer verbesserten Spänekontrolle nicht nur die Standmenge vervielfachen, sondern auch viele weitere Kennzahlen verbessern.

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Bild: Müller Präzisionswerkzeuge

Kühlungsanschlüsse sind eine Schlüsselkomponente für die Wärmeabfuhr von Batterien und Elektromotoren – und damit entscheidend für die Sicherheit und Langlebigkeit von Elektrofahrzeugen. Entsprechend müssen diese Präzisionskomponenten hohen mechanischen Belastungen, Vibrationen sowie Korrosion standhalten und zu 100 Prozent sicher dicht sein. Kühlungsanschlüsse für Elektroautos werden in der Regel in einer Kaltfließpressmaschine vorgepresst und anschließend in einer CNC-Maschine fertig zerspant. In diesem Bearbeitungsschritt werden auch die Bohrungen hergestellt, durch die später das Kühlwasser fließt. Bei der Bearbeitung der Komponenten ist höchste Präzision gefragt. Nur so lassen sich die komplexen Formen und engen Toleranzen realisieren, die für eine optimale Passform und Dichtigkeit der Anschlüsse innerhalb des Kühlsystems unabdingbar sind.

Die Crux mit der Standmenge

Bei Kühlungsanschlüssen greifen immer mehr Hersteller auf ein ebenso bekanntes, aber auch anspruchsvolles Material zurück: C10. Der Grund für den Einsatz von C10 ist der Kaltfließprozess, da es sich gut pressen lässt. Dieser weiche, unlegierte Stahl ist aufgrund seines niedrigen Kohlenstoff- und Schwefelgehalts allerdings anfällig für das Entstehen von langen Fließspänen. Im Bearbeitungsprozess lassen sich diese kontinuierlichen Fließspäne nur schwer brechen und erzeugen Reibung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug. Darunter leiden nicht nur die Genauigkeit und die Oberflächenqualität der Bohrung. Die eingesetzten Bohrer verschleißen auch schneller im Vergleich zur Bearbeitung herkömmlicher Materialien. Im schlimmsten Fall kann die Standzeit der Werkzeugmaschine als Ganzes in Mitleidenschaft gezogen werden, wenn beispielsweise Ansammlungen von Fließspänen bewegliche Teile oder Kühlmittelkanäle blockieren. Langfristig kann dies zu einem erhöhten Wartungsbedarf und Ausfallzeiten führen.

Sonderwerkzeuge mit verbesserter Spänekontrolle sorgen für eine signifikante höhere Standmenge bei der Kaltumformungen. Bildquelle: Müller Präzisionswerkzeuge

Zum Kürzen und Abführen der Fließspäne behelfen sich einige Zerspanungsspezialisten damit, die Bearbeitungsmaschine „stottern“ zu lassen – doch auch dieser Workaround bedeutet eine hohe Belastung für die eingesetzten Bohrer und mindert ihre Standzeit. Sinnvoller ist der Einsatz speziell für solche Szenarien konzipierter Sonderwerkzeuge, die nicht nur die Spänekontrolle optimieren, sondern auch signifikant höhere Standmengen erreichen als vergleichbare Lösungen. Erfahrungswerte aus dem Praxiseinsatz verdeutlichen dies.

Passende Bohrer für heikles Material

Von 500 auf 3.000 bearbeitete Teile pro Werkzeugeinsatz – diese herausragende Standmenge erreicht Müller Präzisionswerkzeuge aus Sien dank langjähriger Erfahrung und einem tiefen Verständnis für die Bearbeitungsprozesse. Speziell in der Zerspanung von Kühlungsanschlüssen für Elektrofahrzeuge haben sich die neuen Vollhartmetall-Spiralbohrer von Müller bewährt. Sie lassen sich individuell auf den kundenspezifischen Anwendungsfall maßschneidern. Durch die polierte Spannut und die PVD-Beschichtung mit Micro-Finish sticht der Unterschied zum Vorgänger bereits optisch ins Auge. Der neue Bohrer ist mit zwei Schneiden sowie einer doppelten Führungsfase mit einem Durchmesser von 12 Millimetern ausgestattet, die beim Durchbruch der Bohrung eine besonders präzise Führung des Werkzeugs ermöglicht. Zu den weiteren Highlights zählen eine extrem kleine Querschneide sowie eine spezielle Zentrumspräparation. Diese Charakteristiken ergeben eine perfekte Selbstzentrierung, einen geringeren Bohrungsverlauf, eine hohe Stabilität und eine bis zu 40 Prozent geringere Vorschubkraft. Die innere Kühlmittelzufuhr sorgt für eine verbesserte Wärme- und Späneabfuhr an den Schneidkanten, was die Lebensdauer des Bohrers verlängert. Der Bohrer ist mit einer MC0400-Beschichtung versehen, die für eine erhöhte Verschleißfestigkeit sorgt und die Leistungsfähigkeit unter verschiedenen Bearbeitungsbedingungen verbessert.

Bild: Müller Präzisionswerkzeuge

Bei der Umrüstung bestehender Werkzeugmaschinen zahlt sich die langjährige Erfahrung der Siener Werkzeugspezialisten erneut aus. Binnen kurzer Zeit profitieren Komponentenhersteller von der Präzision und Zuverlässigkeit der Müller-Bohrer. Die spezielle Geometrie und Beschichtung des Bohrers begünstigen eine präzise Zerspanung des Materials C10 mit kürzeren Spänen – ganz ohne das schädliche „Stottern“.

Mit den Bohrern lässt sich nicht nur die Spänekontrolle verbessern, sondern auch den Vorschub sowie die Schnittgeschwindigkeit konnte signifikant erhöht werden. So konnte der Standweg um Faktor 6 auf 105 Meter erhöht werden.

Je nach bisher eingesetzter Technologie können Hersteller mit den neuen Bohrern nicht nur ihre Standzeit versechsfachen, sondern auch die Taktzeit um bis zu 45 Prozent verkürzen. Da die benötigte Anzahl der langlebigen Bohrer um 80 Prozent verringert wird, werden langfristig enorme Werkzeugkosten eingespart.

Kontakt:

www.mueller-sien.de