-Strategy- バッテリーフレーム

Der Batterierahmen ist ein zentrales Bauteil in jedem elektrisch angetriebenen Fahrzeug. Er besteht in der Regel aus mehreren Rahmenteilen, die nach einer Vorbearbeitung zusammengeschweißt werden und die Aufnahme für die Batterien darstellen. Aus unterschiedlichen Kundenbauteilen haben die Experten für Elektromobilität bei MAPAL ein Musterbauteil, ein sogenanntes „Generic Component“ konstruiert, das die hauptsächlichen Bearbeitungen am Batterierahmen beinhaltet. „Wir bilden mit dem Bauteil die besonderen Herausforderungen bei der Zerspanung ab“, sagt Michael Kucher, Component Manager E-Mobility bei MAPAL. 
 
Als herausfordernd bei der Zerspanung zeigen sich am Bauteil unter anderem gestufte Bohrungen, Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern durch mehrere Layer, gefräste Taschen mit verschiedenen Abmessungen, Absätze und hohe Anforderungen an die erzeugte Oberfläche.  
 

„Wir meistern diese Herausforderungen vor allem mit den optimal dafür ausgelegten Fräsern“, sagt Michael Kucher. Auch viele Bohrungen am Rahmenbauteil werden gefräst. In Abhängigkeit von Durchmesser und Bearbeitungstiefe entscheiden die Experten im jeweiligen Fall, ob gebohrt oder gefräst wird. „Zwar ist die Taktzeit beim Fräsen von Bohrungen etwas länger, allerdings bieten die Fräser in diesem konkreten Fall deutliche Vorteile, die das mehr als aufwiegen“. So waren in der Vergangenheit häufig lange Späne, die beim Bohren des Aluminiumbauteils entstehen, ein Problem bei Kunden. „Lange Späne aus dem Inneren der Rahmenteile zu entfernen, stellte sich in der Vergangenheit oftmals als Prozessrisiko dar“, so Kucher. Kurze Frässpäne dagegen lassen sich einfach beseitigen. Insgesamt ist beim Fräsen eine deutlich geringere Gratbildung zu beobachten als beim Bohren. Zudem werden Werkzeugwechsel eingespart. Können doch mit einem Fräser mehrere Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern problemlos bearbeitet werden.  
 
Dieser Vorteil kommt vor allem zum Tragen, wenn die Bohrung in einem der unteren Layer einen größeren Durchmesser hat, als der Bohrungseingang im oberen Layer. „Mit einer rückwärtigen Schneide am Fräser ist das gut zu realisieren“, sagt Kucher. Die Alternative wäre ein Umspannen des Werkstücks, um die Bohrung von unten mit einem Bohrer bearbeiten zu können. Mit dem speziell ausgelegten PKD-Fräser von MAPAL wird die Bohrung mit einer Drehzahl von 16.000 min-1, einer Schnittgeschwindigkeit von 650 m/min und einem Vorschub von 0,063 mm bearbeitet. 
 

マパールでは、ポケットの仕上げ加工だけでなく、ショルダー、ポケット、スロットの荒加工にも OptiMill-SPM-Finish を推奨しています。 「最適な表面仕上げを実現し、大きなラッピングや高負荷がかかるコーナーでも安定して動作します」と Kucher 氏はこのツールについて語ります。 フルートを研磨しているため、切りくず排出機能も万全です。 このツールの特別な特徴は、 1 回の加工パスで大きな切込み深さできることです。 これにより加工時間が短縮され、生産コスト効率が良くなります。 バッテリーフレームの仕上げでは、最大 Rz = 1 µm の表面仕上げが達成可能です。 荒加工中は、主軸速度 10,981 rpm、切削速度 414 m/min、送り速度 0.12 ～ 0.22 mm で動作します。 送り 0.075 mm で仕上げ加工を行う場合、同じ主軸と切削速度が達成されます。