Fräser AlCrN-basierte Beschichtung vervierfacht Standzeit von Fräsern

Die Fertigung von Lenkgetriebekomponenten stellt hohe Ansprüche. Der Wechsel auf eine AlCrN-basierte Beschichtung für die eingesetzten Wälzfräser und Räumplatten führte zu zwei- bis viermal höheren Werkzeugstandzeiten. Hinzu kam der eingesparte Rüstaufwand durch weniger Werkzeugwechsel.

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Oerlikon Balzers Coating Germany GmbH

Nicht nur der hohe Sicherheitsanspruch, auch die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen sorgt für steigende Anforderungen an Lenksysteme. Diese müssen künftig immer mehr den Einsatz von Spurhalte- oder anderen elektronischen Assistenten unterstützen. Der Hersteller Tedrive Steering Systems GmbH in Wülfrath entwickelte dafür Lösungen, die hydraulische Lenksysteme mit Funktionen einer elektromechanischen Servolenkung (EPS) kombinieren. Dadurch lassen sich Probleme von EPS-Lenkungen bei höheren Achslasten umgehen, die Vorteile intelligenter Assistenzsysteme auch in schwereren Fahrzeugen nutzen und zugleich gesetzliche Vorgaben einhalten.

Für die Fertigung von Lenkgetriebekomponenten heißt die Forderung mehr denn je: keine Fehlertoleranz. Der Anspruch an Laufruhe, Verzahnung und Oberflächengüte ist in den vergangenen Jahren gestiegen. Dies gilt gerade für Laufeigenschaften und Passgenauigkeit von Zahnstange und Lenkritzel, einem zentralen Bauteilpaar.

Es sind anspruchsvolle Rauheitswerte der Fräser-Oberflächen einzuhalten

Um Verschleiß oder gar Zahnausbruch mit Totalausfall der Lenkung vorzubeugen, sind anspruchsvolle Rauheitswerte der Oberflächen einzuhalten. Die Optimierung von Werkzeugen und Fertigungsprozessen ist deshalb ein immer aktuelles Thema. Dabei kam Tedrive einen großen Schritt voran: Auf Vorschlag des Dienstleistungspartners Wollschläger, der die kompletten Nachschleifarbeiten der Werkzeuge zum Trockenfräsen der Lenkritzel durchführt, erhielten die Wälzfräser eine Beschichtung mit Balinit Alcrona Pro. Diese AlCrN-basierte Allround-Schicht von Oerlikon Balzers erwies sich als so erfolgreich, dass letztlich die gesamte Werkzeugpalette darauf umgestellt wurde.

Die Fräser fertigen damit jetzt bis zum notwendigen Werkzeugwechsel 22.000 bis 24.000 Ritzel statt vorher 3000 bis 5000. Über die gesamte Lebensdauer hinweg produziert ein Fräser nun 320.000 statt 80.000 Teile – was eine vervierfachte Standzeit bedeutet. Gute Resultate ergaben sich auch bei den vorher TiN- und TiAlN-beschichteten Räumplatten zur Fertigung der Zahnstangen in Nassbearbeitung: Dort verdoppelte sich die Standzeit von 7000 auf 14.000 produzierte Teile.

Zeitersparnis durch weniger Werkzeugwechsel

Hinzu kamen eingesparter Rüstaufwand und mehr Produktionszeit vor dem Hintergrund, dass ein Werkzeugwechsel drei Stunden Maschinenstillstand bedeutet. Unterm Strich ein deutlicher Gewinn an Produktivität und Wirtschaftlichkeit. Die AlCrN-basierte Schicht spielt beim Räumen ihre gute Haftung auf dem Substrat aus und erzeugt stabile Schneidkanten auch für längere Bearbeitungszeiten. Maßhaltigkeit und Oberflächengüte der produzierten Teile sind deshalb über den kompletten Werkzeugeinsatz auf konstant hohem Niveau. Immer mehr Kunden setzen die Schicht deshalb beim Räumen ein, zumal sie sich zum Hart- und Weichräumen bei Trocken- und Nassbearbeitung eignet. MM

* Andreas Hahn ist Sales Engineer Verzahnung bei der Oerlikon Balzers Coating Germany GmbH in 55411 Bingen

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