Sicheres Fahren beginnt bei einer einwandfreien Lenkung. Für deren Fertigung gelten somit höchste Ansprüche. Bei dieser Herausforderung unterstützte der Beschichtungsspezialist Oerlikon Balzers den Lenksysteme-Spezialisten Tedrive. Das Ergebnis der Kooperation: zwei- bis viermal höhere Werkzeugstandzeiten und eine hervorragende Bauteilqualität.
Nicht nur der hohe Sicherheitsanspruch, auch die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen sorgt für steigende Anforderungen an Lenksysteme. Diese müssen künftig zunehmend den Einsatz von Spurhalte- oder anderen elektronischen Assistenten unterstützen. Die Tedrive Steering Systems GmbH in Wülfrath entwickelte dafür Lösungen, die hydraulische Lenktechnologien 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 Lenkgetriebe-Komponenten heißt das mehr denn je: keine Fehlertoleranz! „Der Anspruch an Laufruhe, Verzahnung und Oberflächengüte ist in den letzten Jahren gestiegen“, sagt Peter Heppelmann, Leiter der Instandhaltung bei Tedrive. Dies gilt gerade für die Laufeigenschaften und die Passgenauigkeit von Zahnstange und Lenkritzel, einem zentralen Bauteilpaar. Um Verschleiß oder gar Zahnausbruch mit Totalausfall der Lenkung vorzubeugen, sind anspruchsvolle Rauheitswerte der Oberflächen einzuhalten.
Das Optimieren von Werkzeugen und Fertigungsprozessen ist deshalb ein immer aktuelles Thema. Hier kam Tedrive einen großen Schritt voran: Auf Vorschlag des Dienstleistungspartners Wollschläger, der die kompletten Nachschliffarbeiten der Werkzeuge zum Trockenfräsen der Lenkritzel durchführt, erhielten diese Wälzfräser eine Beschichtung mit Balinit Alcrona Pro. Die Allround-Schicht der Oerlikon Balzers Coating Germany GmbH in Bingen zeigte sich so erfolgreich, dass letztlich die gesamte Werkzeugpalette darauf umgestellt wurde.
Die Fräser fertigen jetzt bis zum Werkzeugwechsel 22 000 bis 24 000 statt wie vorher 3000 bis 5000 Ritzel. Über die gesamte Lebensdauer hinweg produziert ein Fräser nun 320 000 statt 80 000 Teile – eine vervierfachte Standzeit. Gute Resultate ergaben sich auch mit den vorher TiN- und TiAlN-beschichteten Räumplatten zur Fertigung der Zahnstangen in Nassbearbeitung: Die Standzeit verdoppelte sich von 7000 auf 14 000 Teile.
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“, so Peter Heppelmann. Für Andreas Hahn, Sales Engineer Verzahnung bei Oerlikon Balzers, ist dies ein erneuter Beweis, welche Stärken Balinit Alcrona Pro auch beim Räumen hat: „Die Schicht spielt hier 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 setzten die Schicht deshalb beim Räumen ein, zumal sie beim Hart- und Weichräumen sowie beim Trocken- wie Nassbearbeiten gute Ergebnisse liefere.
Sobald alle Räumplatten mit der neuen Schicht ausgestattet sind, soll die Schnittgeschwindigkeit steigen. Peter Heppelmann: „Nach unseren Analysen ist das Potenzial der Beschichtung noch nicht komplett ausgereizt.“
Thilo Horvatitsch Fachjournalist in Budenheim
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