Hochdruck-Wasserstrahltechniksteigert Sauberkeit bei Motorteilen

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Gießereirückstände lassen sich nicht vollständig entfernen: Traditionellerweise wird der Sandkern eines Motorblocks nach dem Metallguss mittels mechanischer Rüttelverfahren aufgelockert. Aufgrund der Schwerkraft fällt im Idealfall ein Großteil der Sande aus dem Motorblock heraus.

Klemmspanproblematik fordert Teilereinigung heraus

Als äußerst problematisch erweisen sich jedoch die engen Wasserkanäle und Windungen, weil sich darin Sande allzu leicht verdichten und nicht mehr komplett entfernen lassen. So findet man in Motorblöcken auch später noch die typischen Gießereirückstände.

Späne verkanten sich und lassen sich nicht mehr auswaschen: Bei spanenden Bearbeitungsverfahren – Bohren und Fräsen – fallen Metallspäne in verwinkelte Bereiche des Kurbelgehäuses.

Angesichts der oben beschriebenen immer komplexer werdenden Wasserräume potenziert sich die Gefahr, dass sich Metallspäne in den engen Wasserräumen verkanten und verdichten. Unter dem Begriff „Klemmspanproblematik“ wird dieses Phänomen zusammengefasst. Es bereitet manchem Motorenfachmann schlaflose Nächte.

Das Szenario: Bei der spanenden Bearbeitung fällt ein heißer Metallspan tief in einen Wasserraum. Beim Abkühlen verändert er seine Form. Im Extremfall dreht sich der spiralförmige Span auf und verkeilt sich quasi in den Kanälen (Bild 2 – siehe Bildergalerie).

Entgraten wird zum wirtschaftlichen Problem

Grate lassen sich nicht mehr wirtschaftlich entfernen: Mit der zunehmenden Komplexität der Wasserräume und Bohrverschneidungen wird letztlich das Entgraten immer mehr zum wirtschaftlichen Problem.

Beim Tieflochbohren zum Beispiel für den Hauptölkanal wird das Kurbelgehäuse von zwei gegenüberliegenden Seiten durchbohrt. Beim Zusammentreffen der beiden Bohrkanäle im Motorinneren sind Gratprobleme vorprogrammiert.

Diese Problematik stellt sich auch aufgrund der vielen Querbohrungen ein (Bild 3). Beide Tatsachen steigern nicht nur die Gefahr, dass sich ein Klemmspan einnistet, sondern treiben auch den wirtschaftlichen Aufwand für das Entgraten in die Höhe.

Restschmutzanforderungen entzweien Entwickler und Fertigungsingenieure

Während Motorenentwickler auf die Einhaltung strengster Restschmutzforderungen pochen, stellt dies die planenden Ingenieure für die Serienfertigung vor fast unlösbare Aufgaben. Denn sie müssen nicht nur eine Lösung zur fertigungstechnischen Umsetzung expliziter Restschmutzforderungen finden, sondern sich auch die Frage stellen: Was darf eine wirtschaftlich vertretbare Teilereinigung eigentlich kosten?

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