Schleiftechnologie für die emissionsarme Mobilität der Zukunft

Schleifen ist eine Schlüsseltechnologie für die ressourcenschonende und emissionsarme Mobilität der Zukunft. Beispiele hierfür sind etwa Elektroantriebe, in denen höchste Anforderungen an die Präzision und Oberflächeneigenschaften von Getrieben und Motorkomponenten gestellt werden, oder feinstaubreduzierte Bremsscheiben mit schwer zerspanbaren Hartstoffschichten. Wie Lösungen für diese Bearbeitungsaufgaben aussehen, präsentiert EMAG auf der Grinding Hub 2024 in Stuttgart. Internationale Schleiffachleute aus Produktion und Planung sind eingeladen, die neuesten Entwicklungen und Innovationen auf dem EMAG Stand in Halle 9, Stand C31 zu erleben.

Im März 2024 hat das Europaparlament die EURO-7-Norm verabschiedet. Erstmals werden darin Grenzwerte für die Emissionen von Bremspartikeln für Pkw und Kleintransporter festgelegt. Unabhängig vom verwendeten Antriebssystem ist ein Umstieg auf eine neue Bremsentechnologie nötig. Der vielversprechendste Ansatz zur Feinstaubreduzierung im Bremssystem ist aktuell die Verwendung hartstoffbeschichteter Bremsscheiben. Die Reibschicht besteht aus einer weichen Matrix mit Karbiden, z. B. Titankarbid. Aufgrund des grundlegendend unterschiedlichen Zerspanverhaltens beider Werkstoffe ist die Entwicklung geeigneter Schleifwerkzeuge und die Auslegung der statischen und dynamischen Maschineneigenschaften sowie der Spindelantriebe sehr komplex. Die Lösung von EMAG ist die VLC 450 DG – eine Doppelseitenplanschleifmaschine für hartbeschichtete Bremsscheiben. Diese Maschine wurde mit Fokus auf Steifigkeit und Langlebigkeit entwickelt, um den hohen Anforderungen der Serienfertigung gerecht zu werden. Die vertikale Bauweise gewährleistet einen optimalen Abtransport der Hartstoffpartikel ohne schädliche Wirkung auf die Maschinenachsen sowie eine hervorragende Zugänglichkeit für Rüst- und Wartungsarbeiten. Das Werkstückhandling mittels Zufuhrshuttle und Pick-up-Spindel vereinfacht die Automation und bietet geringe Span-zu-Span-Zeiten.

Das Maschinenkonzept basiert auf jahrzehntelanger Erfahrung aus der Herstellung vertikaler Dreh- und Schleifmaschinen. Ein intelligentes Sensorikkonzept ermöglicht die adaptive Prozesssteuerung. Damit ist die VLC 450 DG eine zuverlässige Lösung für die Bremsscheibenfertigung, die höchste Ansprüche an Produktivität und Werkstückqualität erfüllt. Die erste Doppelseitenplanschleifmaschine wird bereits seit drei Jahren im Prototyping erprobt, kontinuierlich optimiert und hat bereits eine fünfstellige Zahl an Bremsscheiben unterschiedlichster Geometrie und Schichtsysteme erfolgreich bearbeitet. Aktuell werden auf vier VLC 450 DG bei EMAG Prototypen unterschiedlicher Bauart und mit verschiedenen Beschichtungssystemen gefertigt und dabei die Schleiftechnologie und die eingesetzten Werkzeuge optimiert.

Insbesondere der Energieeintrag beim Laserbeschichten beeinflusst die Geometrie und die Materialeigenschaften der beschichteten Bremsscheiben und somit die relevanten Eingangsgrößen für den Schleifprozess. Die EMAG Gruppe bietet Fertigungslösungen für die gesamte Bearbeitungskette nach dem Gießprozess der Bremsscheiben an. So werden an eigenen Dreh-, Laser- und Schleifmaschinen prozessübergreifend die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Fertigungsverfahren gezielt untersucht.

Die VTC 100 GT ist eine multifunktionale Dreh- und Schleifmaschine für die effiziente Bearbeitung von Getriebe- und Rotorwellen. Mit ihr können komplexe Bearbeitungsaufgaben wie Hartdrehen und Schleifen in einer Aufspannung durchgeführt werden, was Rundlauffehler minimiert und die Prozesseffizienz deutlich steigert. Die optionale Y-Achse ermöglicht hochproduktives Schäldrehen. Angetriebene Werkzeuge zum Fräsen von Nuten machen das Maschinenkonzept universell einsetzbar.

Die G 160 ist eine Hochleistungs-Wälzschleifmaschine. Mit einer beispiellosen Span-zu-Span-Zeit von weniger als 2 Sekunden und einem innovativen Achskonzept, das für höchste Präzision in der Serienfertigung ausgelegt ist, bietet die G 160 eine enorme Produktivität. Optimal geeignet für die Bearbeitung im Modulbereich von 1,0 bis 3,5 mm, kann sie Werkstücke mit einem Durchmesser von bis zu 160 mm und einer Länge von bis zu 300 mm bearbeiten und ist damit die ideale Lösung für eine effiziente Großserienfertigung.

Die Baureihe W 11 ergänzt die Produktlinien der EMAG für die hochproduktive Serienbearbeitung großer Stückzahlen auf horizontalen Schleifmaschinen um flexible Werkstattschleifmaschinen mit individuell konfigurierbarer Ausstattung. Die W 11 CNC von EMAG Weiss ist eine hochpräzise CNC-Rundschleifmaschine, die speziell für die Anforderungen der Lohnfertigung, der Medizintechnik und des allgemeinen Maschinenbaus entwickelt wurde. Sie ermöglicht das Außen- und Innenrundschleifen mit höchster Maßgenauigkeit und Wirtschaftlichkeit auch bei Kleinserien oder Prototypen. Die Maschine fasst bis zu drei Schleifspindeln auf einer schwenkbaren B-Achse. Zudem lässt sich die Maschine schnell und einfach umrüsten und bietet damit große Flexibilität bei wechselnden Bearbeitungsaufgaben. Ein besonderes Highlight ist die dialogbasierte Programmierung, die auch ohne fundierte Programmierkenntnisse intuitiv beherrschbar ist. Werkstücke mit 350 mm Durchmesser und 2.000 mm Länge sind kein Problem.

Die W 11 EVO von EMAG Weiss ist eine konventionelle Rundschleifmaschine, die traditionelles Know-how mit moderner Technologie verbindet. Sie wurde speziell für anspruchsvolle Aufgaben im Werkzeug- und Formenbau oder in der Instandhaltung entwickelt. Die W 11 EVO verbindet manuelle Präzision mit der Möglichkeit, servoelektrische Achsen für automatisierte Prozesse zu nutzen und ist damit eine flexible und hochwertige Lösung für spezialisierte Schleifaufgaben.

Quelle und Vorschaubild: EMAG GmbH & Co. KG   / Foto: Die multifunktionale Dreh- und Schleifmaschine VTC 100 GT: