CI-Maschine von Emag ECM

Effektives Entgraten von komplexen Bauteilen

Die neue ECM-Maschine CI von Emag garantiert schnelle und perfekte elektrochemische Bearbeitungsprozesse beim Entgraten und Bearbeiten („ECM-Räumen“). Außerdem benötigt sie nur eine minimale Aufstellfläche.

Ein Vorher-Nachher-Vergleich: Die Kante der Bohrung ist nach der ECM-Bearbeitung absolut gratfrei (rechts). (Bild: Emag ECM)

Im Automobilbau müssen die Bauteile fehlerfrei die Produktion verlassen. Sonst könnte beispielsweise das autonome Bremssystem in entscheidenden Momenten versagen. An dieser Stelle spielt das Entgraten der Bauteile eine entscheidende Rolle – die Elektrochemische Metallverarbeitung (ECM) sorgt für die benötigte Oberflächenperfektion. Aktuell sind viele Planer auf der Suche nach schlanken Produktionssystemen, um herkömmliche Entgrat-Prozesse abzulösen.

Welche Herausforderung hinter dem Entgraten steht, macht bereits der erste Blick auf komplexe Komponenten wie etwa Pumpengehäuse deutlich: Diese Bauteile durchziehen häufig ein regelrechtes Geflecht von Bohrungen, durch die später z.B. das Hydrauliköl oder der Kraftstoff mit hohem Druck fließen. Insbesondere bei mehreren Bohrungsverschneidungen im Inneren eines solchen Gehäuses ist es dann nicht einfach, die vorhandenen Grate zu entfernen. Mitunter erfolgt ein langwieriger manueller Prozess, der bei großen Hydraulikkörpern für die Aviation- oder Nutzfahrzeugindustrie eine Stunde und mehr andauern kann und somit kostenintensiv ist. „Außerdem birgt die manuelle Bearbeitung natürlich ein Fehlerrisiko“, betont Richard Keller,Mitglied der Geschäftsleitung bei Emag ECM. „Wenn Mitarbeiter einen Grat übersehen, kann sich dieser im späteren Einsatz lösen und die Strömung behindern. Das ist angesichts der hohen Sicherheitsanforderungen im Flugzeug- oder Automobilbau nicht akzeptabel.“

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Insofern kann es nicht überraschen, dass sich in den letzten Jahren das elektrochemische Entgraten bei vielen Bauteilen durchgesetzt hat. Fehler sind hier weitgehend ausgeschlossen und das Bearbeitungstempo ist rasant: Während der Elektrochemischen Metallbearbeitung fließt zwischen dem Werkstück (der positiven Anode) und dem Werkzeug (der negativen Kathode) eine Elektrolytlösung. Dabei lösen sich Metall-Ionen vom Werkstück ab. Die Form der Kathode oder des Werkzeugs mit den aktiven, stromleitenden Bereichen ist so gewählt, dass der Materialabtrag am Werkstück zur gewünschten Bauteilkontur führt. Das führt nicht nur zu Oberflächen mit maximaler Güte – ohne thermische Schädigung des Werkstoffgefüges –, sondern auch zu völlig gleichbleibenden und repropuzierbaren Ergebnissen.

Blick auf die neue CI-Maschine: Anwender profitieren von einer kompakten Technologie mit hochwertigen Komponenten und einem günstigen Preis-Leistungs-Verhältnis. (Bild: Emag ECM)

Dabei entwickeln die ECM-Spezialisten von Emag mit Sitz in Gaildorf bei Schwäbisch Hall das Verfahren mit Blick auf neue Werkstoffe, Bauteilgeometrien und Qualitätsanforderungen ständig weiter. Für die seit Frühjahr 2017 zur Verfügung stehende neue CI-Maschinenreihe haben die Ingenieure unter anderem das Grundgestell der CI-Anlage überarbeitet und die Größe des Schaltschranks sowie des Elektrolytmanagementsystems optimiert, um teuren Arbeitsraum in den Produktionsstätten ihrer Kunden einzusparen. „Es ist offensichtlich, dass angesichts der technologischen Entwicklung das Entgraten und ECM-Räumen, zum Beispiel im bereits gehärteten Zustand eines Bauteiles, immer wichtiger werden. Wir wollten dafür eine Lösung entwickeln, die einerseits die herausragenden Vorteile der elektrochemischen Metallbearbeitung den Anwendern vollumfänglich garantiert und dabei prozesssichere Abläufe gewährleistet, andererseits zu einem extrem attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnis angeboten werden kann.“

Anschließend profitieren Anwender von einer flexiblen Technologie mit durchgängig hochwertigen Komponenten. Die Taktzeit lässt sich durch skalierbare Vorrichtungen präzise verändern, je nach Anforderung können mehrere Bauteile während eines Prozessschrittes gleichzeitig bearbeitet werden, eine Aufrüstung zur Vollautomation ist mit der CI-Maschine unproblematisch möglich. Alle Parameter während des ECM-Prozesses werden vollumfänglich und reproduzierbar überwacht sowie dokumentiert. Nicht zuletzt benötigt die CI-Maschine nur einen Stellplatz von rund 7,5 Quadratmetern inklusive Filtration.

E-Mobilität rückt mit in den Fokus

Die neue CI-Maschine ist bereits bei einem nordamerikanischen Luftfahrt- und einem italienischen Nutzfahrzeug-Zulieferer im Einsatz. In beiden Fällen erfolgt eine Entgratung an sehr komplexen Gehäusen. Trotz einer Vielzahl von Bohrungen am Bauteil betragen die Zykluszeiten weniger als 60 Sekunden – ein Quantensprung angesichts der zuvor durchgeführten langwierigen manuellen Prozesse. „Die Beispiele zeigen, dass wir mit unserem Entwicklungsansatz richtig liegen: Wir konnten uns gegen nationale und internationale Mitbewerber durchsetzen, weil die CI-Maschine hervorragende Leistungswerte aufweist, gleichzeitig aber kostengünstig ist. Der enorme Kostendruck bei den Anwendern verlangt nach einem effektiven Maschinenbau, wie wir ihn mit der CI-Maschine bieten“, erklärt Keller.

Es spricht vieles dafür, dass dieses Kosten-Nutzen-Argument in Zukunft noch mehr Beachtung bei den Anwendern gewinnt, denn viele Bauteile in Elektro- und Hybridmotoren verlangen ebenso nach ECM-Räum-, -Bohr- und -Entgrat-Prozessen. Dazu kommt ein weiteres Argument, das angesichts der aktuellen Diskussion um den CO2-Footprint in der Automobilproduktion nicht zu unterschätzen ist: Im Vergleich zu vielen alternativen Verfahren vollzieht sich die Elektrochemische Metallverarbeitung deutlich schneller. Viele Tonnen Kohlendioxid werden so eingespart. as

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