Aluminium und Alu-Legierungen sind grundsätzlich gut zerspanbar. Weil die Schnittkräfte niedrig sind, erreichen Anwender bei entsprechender Prozessauslegung hohe Schnittwerte und lange Standzeiten. Jedoch haben auch Aluminiumlegierungen spezielle Eigenschaften, die es zu beherrschen gilt. Darüber hinaus sinddie Geometrien der Bauteile und die immer höher werdenden Anforderungen an Toleranzen und Prozessfähigkeit eine Herausforderung.
Lösungen für die Luftfahrt
Die Luftfahrtbranche setzt Werkzeuge von Mapal sowohl für das „Part Machining“ ein, also das Herstellen von Bauteilen, die zu Sektionen des Rumpfes oder einem Flügel zusammengebaut werden. Aber auch für die „Final Assembly“, bei der die einzelnen Sektionen zur gesamten Maschine zusammengebaut werden.
Beim „Part Machining“ wird das Bauteil häufig aus dem vollen Material herausgearbeitet. Zerspanungsraten von mehr als 90 Prozent erfordern eine effiziente Volumenzerspanung, um in kurzer Zeit möglichst viel Rohmaterial zu zerspanen. Leistungsfähige Werkzeuge sind hier ein wichtiger Schlüssel.
Werkstoff-Knowhow als Schlüssel für optimale Zerspanungsprozesse
Stark variierenden Anforderungen müssen die Werkzeuge beim „Final Assembly“ gerecht werden. Hier wird oft nicht nur Aluminium bearbeitet, sondern zusätzlich, in der gleichen Bearbeitungssequenz, weitere Leichtbaumaterialien wie Titan oder faserverstärkte Kunststoffe. Diese ‚Stacks‘ sind eine besondere Herausforderung, da die Zerspanungseigenschaften der kombinierten Materialien unterschiedlich sind und das Werkzeug diesen gemischten Anforderungen gerecht werden muss.
Mehr Reichweite mit weniger Kilogramm
Gewichtsreduzierungen sind auch in der Entwicklung von Elektrofahrzeugen ein wesentlicher Fokus: Jedes gesparte Kilogramm weniger bedeutet mehr Reichweite und weniger CO2. In der mechanischen Bearbeitung von Bauteilen für E-Fahrzeuge finden sich auch solche, die mit bekannten Prozessen und Werkzeugen ausgezeichnet zu beherrschen sind. Jedoch entstehen auch neue Systeme und Bauteile, die bezüglich Geometrie und Genauigkeit und/oder Materialeigenschaften neu entwickelt werden müssen.
Die Kunst des Engineerings
Das Produktprogramm und hohes Fertigungs-Knowhow bilden die Basis für den bestmöglichen Alu-Zerspanungsprozess. Doch erst mit der Kunst des Engineerings gelingt die perfekte Lösung. In diesem Punkt liegt die absolute Stärke von Mapal. Die lange Erfahrung und Entwicklung von immer wieder neuen Konzepten für die Produktion von Alu-Komponenten machen den Werkzeughersteller hier zum erstrangigen Lösungsanbieter.
Ein Beispiel für spezielle Anforderungen sind E-Motorengehäuse: Die große Statorbohrung mit Durchmessertoleranzen im Bereich von IT6 bis IT7 sowie Rundheiten und Zylinderform von 20 bis 30µm oder weniger – in Kombination mit anderen Funktionsflächen zur Aufnahme von Rotor und Getriebeelementen – erfordert höchste Genauigkeiten bezüglich Form- und Lagetoleranzen.
Ein weiteres Beispiel sind große Batteriewannen, deren Hauptstruktur aus Strangpressprofilen besteht, für die niedrigsiliziumhaltiges Aluminium zum Einsatz kommt. Hier gilt es, Späne und Gratbildung zu beherrschen sowie die großen Teile mit produktiven Schnittwerten ohne Vibrationen zu bearbeiten.
Das gilt auch für den Trend zum Mega- oder Gigacasting. Größe und Vibrationsneigung der Bauteile erfordern spezielle Werkzeuggeometrien für schwingungsarme Bearbeitungen mit hoher Präzision. Eine weitere Herausforderung sind neue langspanende Aluminiumlegierungen.
Breites Produkt- und Anwendungsportfolio
Aus der langjährigen Tätigkeit und unzähligen Lösungen, die zur Bearbeitung von Aluminium entwickelt wurden, entstand bei Mapal ein umfangreiches Produkt- und Anwendungsportfolio. Für die Bohrungsbearbeitung werden die klassischen Anwendungen Feinbohren, Reiben und Aufbohren bestens abgedeckt. Mit der Führungsleistentechnologie zum Feinbohren erzielt Mapal hohe Genauigkeiten betreffend Durchmesser, Rundheit und Zylinderform in Bauteilen. Bei den Werkzeugen mit festen Schneiden zum Reiben und Aufbohren bietet Mapal ein einzigartiges Portfolio im Bereich der PKD-Werkzeuge, das einfache Werkzeuge für einen Durchmesser mit Fase bis hin zu sehr komplexen Werkzeugen für mehrstufige Bohrungsgeometrien umspannt. Für das Bohren ins Volle steht ebenfalls eine große Auswahl an Vollhartmetallbohrern und Bohrern mit Wendeschneidplatten zur Verfügung. Herausforderungen sind hier das Tief- und Trockenbohren, die spezielle Geometrien und Knowhow verlangen. Für das Fräsen von Aluminium bieten die süddeutschen Werkzeugspezialisten ebenfalls ein breit gefächertes Programm aus Plan-, Volumen- und Schaftfräsern sowie Sonderausführungen.
