Die E-Mobilität kommt derzeit mit Höchstgeschwindigkeit herangerauscht: Laut dem europäischen Herstellerverband ACEA hat sich der Marktanteil von Elektro-Autos bei den Neuzulassungen in der EU zuletzt mehr als verdoppelt. Er stieg von 3,5 Prozent im ersten Quartal 2021 auf 7,5 Prozent im zweiten Quartal. Im Umkehrschluss heißt das auch: Die Stückzahlen für die verschiedenen Komponenten des E-Antriebs steigen an – und genau an dieser Stelle kommt es auf das Know-how von Spezialisten wie Linamar an.
Das weltweit operierende Unternehmen produziert unter anderem ein großes Portfolio von Komponenten rund um Stromerzeugung und -speicherung, elektrische Antriebssysteme sowie Struktur- und Fahrwerkssysteme für E-Fahrzeuge. Umfangreiches Engineering- und Fertigungs-Know-how machen Linamar hier zu einem Marktführer mit Blick auf Qualität, System-Integration und Markt-Einführungszeit.
Einer der zentralen Produktionsstandorte von Linamar für Elektromobilität ist das Tochterunternehmen Linamar Technology Hungary. Die Spezialisten mit Sitz in Békéscsaba fertigen und montieren unter anderem Getriebekomponenten sowie Aluminiumgehäuse und Abdeckungen für eine neue E-Auto-Plattform, die seit dem letzten Jahr auf dem Markt ist.
Dabei mit an Bord: diverse Maschinen von EMAG. Die Entscheidung für die Technologie der süddeutschen Maschinenbauer fiel auf Basis einer intensiven Marktrecherche. „Am Ende haben wir uns für EMAG entscheiden, weil das Unternehmen eine große Bandbreite von Technologien anbietet und beherrscht“, erklärt István Bíró, Projektleiter bei Linamar Technology Hungary. „Darüber hinaus entwickelt EMAG innovative Lösungen, mit deren Hilfe wir unsere Produktionsprozesse schlanker gestalten.“
Schleifprozesse verkürzen
Konkret kommen bei Linamar Technology Hungary die vertikalen Drehmaschinen VL 6 und VT 2-4 sowie das vertikale Dreh- und Schleifzentrum VLC 200 GT für die Hartbearbeitung von Zahnrädern und Wellen zum Einsatz. Außerdem verfügt das Unternehmen über die Laserschweißmaschine ELC 160 für die Schweißbearbeitung von Zahnrädern.
Am Beispiel des Dreh-Schleifzentrums VLC 200 GT zeigen sich idealtypisch die Vorteile des ganzheitlichen Ansatzes von EMAG: So erfolgt das Beladen der Maschine durch die integrierte Pick-up-Spindel mit besonders hohem Tempo. Nachdem die Spindel mit Bauteil ihre Bearbeitungsposition eingenommen hat, startet in schneller Abfolge das Hart-Vordrehen. Anschließend verbleibt am Getrieberad nur noch ein Restaufmaß von wenigen Mikrometern.
Das sorgt für einen deutlich verkürzten Schleifprozess mithilfe der integrierten Schleifspindel. Gleichzeitig profitiert die Bearbeitungsqualität von der Dreh-Schleif-Kombination: Wenn nach dem Drehen nur noch ein geringes Aufmaß abgeschliffen werden muss, lässt sich die Schleifscheibenspezifikation gezielter auf die gewünschte Endqualität auslegen. Insgesamt können die Produktionsplaner von Linamar deshalb auf eine weitere Schleifoperation verzichten.
Schnelle Span-zu-Span-Zeiten
Ähnliche Produktivitätssprünge verzeichnet Linamar mit den Drehmaschinen VL 6 und VT 2-4, die bei Drehoperationen an unterschiedlich großen Zahnrädern und Wellen zum Einsatz kommen. Je nach Bauteilgröße und -art unterscheidet sich die Bearbeitungsaufgabe. So sorgt die automatisierte Vertikaldrehmaschine VT 2-4 für Leistungssprünge bei der Wellenbearbeitung, wobei eine gehärtete Schicht im Schweißbereich entfernt wird.
Vor allem bei höheren Stückzahlen zeigt sich die Stärke dieser Anlage, weil ihre Automationslösung für schnelle Span-zu-Span-Zeiten sorgt: Über Werkstückgreifer werden die Rohteile in die Maschine transportiert und nach der Bearbeitung wieder entnommen. Je nach Werkstück dauert diese Wechselzeit nur sechs bis acht Sekunden. In einer großvolumigen Produktion summieren sich diese kurzen Nebenzeiten zu einem enormen Zeitgewinn.
Auch der eigentliche Drehprozess vollzieht sich in kurzen Zyklen: Die Welle wird vertikal zwischen Hauptspindel und Reitstock eingespannt und von zwei Seiten bearbeitet. Dafür stehen zwei Werkzeugrevolver mit jeweils zwölf Plätzen zur Verfügung, die man mit Drehwerkzeugen oder angetriebenen Werkzeugen bestücken kann.
Bei der Bearbeitung von mehreren Bereichen an Zahnrädern mit Durchmessern von über 200 Millimetern kommt wiederum die Drehmaschine VL 6 zum Einsatz. Die Bauteile sind ebenso Teil eines elektrischen Antriebssystems. Ihre Funktion besteht darin, die hohe Drehzahl des E-Motors auf das niedrigere Niveau der Radumdrehung zu reduzieren. Die hier eingesetzte VL 6 entwickelt EMAG für größere Werkstücke, wobei die Maschine ebenso über eine integrierte Automation verfügt. Sie ist mit einem Werkstückspeicherband ausgestattet und be- bzw. entlädt sich per Pick-up-Spindel.
Welche Erfahrungen hat Linamar mit den verschiedenen Maschinen gesammelt? „Wir befinden uns gerade in der Startphase und produzieren rund 60.000 Teile pro Typ und Jahr. Zukünftig werden aber jährlich rund 430.000 Teile pro Typ hergestellt“, erklärt István Bíró. „Insofern ist es wichtig für uns, dass die Maschinen einen stabilen Prozess sicherstellen. Das ist absolut der Fall. Zudem haben wir die Potentiale der Maschinen aktuell noch gar nicht komplett ausgeschöpft. Beispielsweise können wir den Messaufwand reduzieren, wenn wir die integrierten Messtaster einsetzen. Insgesamt sind wir sehr zufrieden mit der Lösung.“
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