Meister HPL-Technologie angewendet im Bereich der E-Mobility

03. März 2021
HPL Struktur
Das Wachstum im E-Bike-Sektor nimmt zu, alleine im Jahr 2019 lag der Umsatz des weltweiten Pedelec-Verkaufs bei 14,7 Milliarden USD.
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Das Ende des Wachstums ist einer Studie zufolge noch lange nicht erreicht. Die Stückzahlen haben sich in den letzten 10 Jahren verfünffacht und erreichten in 2018 in Europa 2,6 Mio Einheiten. Das Wachstum von 2020 bis 2025 wird mit jährlich 6.25% angenommen. Die Hauptmärkte sind Deutschland, Frankreich und Italien.

Die Pandemie ließ Geschäfte mit E-Bikes in 2020 zuletzt geradezu explodieren. In Europa haben sich die Verkaufszahlen im Vergleich zum Vorjahr verdoppelt bis verdreifacht, meldete der Fachhandel. China spricht von einer Verfünffachung. Hersteller gerieten angesichts komplexer Lieferketten unter Druck, wird doch gut die Hälfte der Einzelteile aus Asien importiert. In den letzten Jahren hat sich viel getan, was die verschiedenen Antriebe und Antriebstechnologien im E-Bike bzw. Pedelec Markt betrifft. Typisch wird ein Mittelmotor mit einer durchschnittlichen Leistung von 500W und Batterieleistungen von 500Wh verbaut was zu einer Reichweite von 100-120km führt. Einige Antriebe können in der Spitze jedoch auch das Zwei- bis Drei- oder gar Vierfache leisten. Spitzenreiter erreichen ein Drehmoment von bis zu 120Nm.

Wichtige Komponente des Antriebs ist die Hohlachswelle welche den Drehmoment des Motors über ein Getriebe auf das Kettenblatt überträgt. Die aktuellen und zukünftigen Bedürfnisse im Bereich der urbanen Mobilität verstärken die Notwendigkeit mechanische Getriebe, Baugruppen und Komponenten aus einer völlig neuen Perspektive zu betrachten, zu entwickeln und herzustellen. Qualitätsexzellenz, Geräuschlosigkeit, Vibrationsfreiheit und geringes Gewicht werden immer mehr zur Voraussetzung für den Einsatz in modernen E-Bike Antrieben. Für die Bearbeitung der Hohlachswelle in Bild 1 werden die Bohrung und der Außendurchmesser auf verketteten Maschinen geschliffen. Die Toleranzen liegen im tausendstel Millimeterbereich und werden in der Großserie prozesssicher mit Meister Abrasives Schleif- und Abrichtwerkzeugen eingehalten. Als besonders unterstützend in der Auslegung dieser Anwendung hat sich die Meister HPL Bindungstechnologie erwiesen.

Das HPL – High Performance Lubrication Bindungssystem vereint hohe Abtragsleistungen (erhöhte Vorschubwerte) mit hohen Werkzeugstandzeiten über verlängerte Abrichtintervalle. Derart maßgeschneiderte CBN Werkzeuglösungen zählen zu den absoluten Formel-1 Kandidaten im Zerspannungsbereich. Die Taktzeiten sind extrem kurz und die wirtschaftlichen Anforderungen an die Prozesse sind nur mit abgestimmten Schleifwerkzeugen erreichbar. Das Tuning im Prozess erfolgt in der Regel durch den Meister Anwendungstechniker vor Ort, welcher gemeinsam mit dem Kunden die Parameter zur bestmöglichen Ausnutzung der Werkzeugleistung optimiert.

Tabelle Meister Abrasives

Meister HPL Bindung für moderne CBN Schleifwerkzeuge

Den freischneidenden Bindungssystemen HPB und HPC folgend, hat sich das Meister Entwicklungsteam die Aufgabe gestellt eine Bindung mit vermindertem Reibungskoeffizient zu entwickeln. Das Resultat ist die neu entwickelte HPL – High Performance Lube Bindung. Durch die deutliche Verringerung der Oberflächenreibung bei der Spanbildung, erreichen Schleifwerkzeuge in HPL Bindung in Kombination mit adaptierten CBN Korntypen eine neue Dimension im spezifischen Zeitspanvolumen.

Dünnwandige Bauteile wie die in Bild 1 dargestellte Hohlwelle reagieren extrem empfindlich auf zu hohen Wärmeeintrag und zeigen Auffälligkeiten bei der Einhaltung von vorgegeben Toleranzen, wenn die eingesetzten Werkzeuge zu viel Schleifdruck erzeugen und die über die Spindel eingebrachte Antriebsleistung sich in Reibungswärme mit der Auswirkung von Gefügeveränderungen, oder gar Schleifbrand darstellt. Einen nicht zu unterschätzenden Faktor stellt die gewählte Kombination mit dem eigens für den Prozess konzipierten Meister hDD Abrichter dar, welcher für hohe Standzeiten und bestmögliche Prozesssicherheit bürgt.

Hybrid Struktur

Meister Abrichtwerkzeuge in Hybrid Technologie

Eine perfekt aufeinander abgestimmte Kombination von Schleif- und Abrichtwerkzeugen stellt Meister als Systemlieferant in vielfach erprobten Anwendungen zur Verfügung. Meister hDD (Hybrid Diamond Dresser) und cDD (Hybrid Abrichter mit Kantenverstärkung) Werkzeuge leisten einen wesentlichen Beitrag zur Optimierung von Schleifanwendungen, dabei steht immer die höchste Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit im Vordergrund der Bemühungen. Die Anpassung des Abrichtwerkzeugs an die Schleifscheibe ist eine der wichtigen Herausforderungen welche die Anwendungstechniker gemeinsam mit dem Kunden entwickeln.

Im Gegensatz zu den marktüblichen metallgebundenen Diamantabrichtwerkzeugen der Konkurrenz stellt die Hybridbindung von Meister einen technologischen Meilenstein dar. Das keramisch-, metallgebundene Hybrid Werkzeug lässt sämtliche Freiheitsgrade bei der Spezifikationswahl von Diamantkorntyp, Korngröße, Dichte und Konzentration zu. Derart hochgradig flexibel angepasste Abrichtwerkzeuge lassen sich perfekt auf die eingesetzte Schleifscheibe abstimmen. In der Praxis tritt das oft bemängelte Schleifverhalten nach dem Abrichten mit den hdd/cDD Werkzeugen nicht auf und es ist ein konstanter Prozessverlauf gewährleistet. Für den Anwender bedeutet dies in vielen Fällen eine verlängerte Standzeit der hochwertigen CBN Schleifscheiben welche weniger oft abgerichtet werden müssen. Die Außenrundschleifoperationen werden mit Junker und Lizzini Maschinen abgedeckt, die HPL Rezeptur in CB47-126-125-V kommt in Form einer segmentierten Schleifscheibe zur Anwendung.



Website: https://www.meister-abrasives.com/de

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