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WB Werkstatt + Betrieb 06/2017

Rasant zur Turbo-Komponente

Bohrwerkzeuge, Motorkomponenten, Standzeitsteigerung

Rasant zur Turbo-Komponente

Ein gemeinsam mit Herstellern aus der Automobilindustrie entwickelter Hochleistungsbohrer von Müller Präzisionswerkzeuge steigert die Wirtschaftlichkeit bei der Serienfertigung von Abgasturboladern deutlich. Ein Effekt ist die Verdreifachung der Werkzeugstandzeit.

Aufgrund von Downsizing und zunehmender Leistungsdichte neuer Motorengenerationen werden die in der Automobilindustrie verwendeten Werkstoffe immer zäher und langspaniger. Der Trend kommt nicht von ungefähr – Automobilhersteller setzen zunehmend auf Ottomotoren mit kleinem Hubraum, die mit der neuesten Abgasturbolader-Generation mit verstellbarer Turbinengeometrie (VTG) ausgestattet sind. Die speziell für sparsame Downsizing-Motoren entwickelte Technik ermöglicht eine signifikante Steigerung der Dynamik bei einem um bis zu 20 Prozent reduzierten Volllastverbrauch.

Die Serienfertigung ist problematisch

Die Großserienfertigung von Turbine und Gehäuse eines Abgasturboladers gestaltet sich problematisch: Abgastemperaturen von über 900 °C bei Ottomotoren (rund 200 °C höher als bei Dieselmotoren) erfordern hochwarmfeste Werkstoffe, die sich kaum noch spanend bearbeiten lassen. Meist wird hier ein extrem hitzebeständiges Materialgefüge aus Chrom, Nickel und Silizium verwendet, das für den Abgasturbolader vorteilhaft ist, jedoch die Prozesssicherheit in der Serienfertigung gefährdet. Die hochwarmfesten Edelstähle neigen zu starkem Schneidenaufbau beziehungsweise sind besonders zäh, sodass herkömmliche Bohrwerkzeuge schnell an ihre Grenzen stoßen.

Ein Automobilzulieferer berichtete beispielsweise in Bezug auf die Bohrbearbeitung am Turboladergehäuse und am Nozzel-Ring, dem ›Herzstück‹ eines Abgasturboladers, von ungenügender Prozesssicherheit und äußerst kurzen Standzeiten. Die Werkzeuge waren schon nach wenigen Bauteilen völlig verschlissen und unbrauchbar. Zudem galt es, Ausfallzeiten aufgrund gebrochener Werkzeugschneiden unbedingt zu vermeiden.

Die Erhöhung der Prozesssicherheit und die Verlängerung der Standzeit waren deshalb Maßgaben bei der Entwicklung einer neuen Bohrergeneration, die in ihrem Ergebnis zu einem Hochleistungsbohrer mit der Bezeichnung CroNiPlus führte.

von Mathias Schmidt

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Seit 30 Jahren begleitet die Fachzeitschrift Schweizer Präzisions-Fertigungstechnik die Exportaktivitäten der Schweizer Werkzeugmaschinen-Industrie. In Zusammenarbeit mit dem SWISSMEM wird ausführlich und praxisorientiert über innovative spanende Verfahren und Trends in der Fertigungstechnik für die industrielle Metallbearbeitung berichtet.


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