The best deep bores with PCD

Schlote’s story begins in 1969 as a small workshop in Harsum, where the company is still headquartered. Today 11 companies with 1,800 employees belong to the Group. The OEM has eight factories in Germany as well as further manufacturing facilities in the Czech Republic and China. Schlote Group customers include big car manufacturers, system integrators and foundries. Schlote’s turnover stems from engines (55 per cent), transmissions (39 per cent) and chassis (6 per cent).

A successful cooperation with Trimet Aluminium already existed at other sites, manufacturing finished car components from cast blanks. The awarding of a contract for a component by a major OEM, which would involve very high quantities, led to a joint venture between Schlote and Bohai Trimet in Harzgerode.
 

The part being manufactured in Harzgerode is a clutch housing made of die-cast aluminium. A single version of the automatic transmission is being delivered to various major car manufacturers, where they are predominantly installed in vehicles with two-litre engines. The bell housing connects the transmission to the engine. While the transmission side is the same on all the clutch housings, the other side is adapted to the respective car manufacturer’s engine. The differences are mostly small, so the bell housing construction is 99 per cent identical for all of the car manufacturers.

Schlote Harzgerode GmbH is producing 4,000 parts per day currently. At over 80 per cent, the modern factory exhibits a very high degree of automation. Around the clock five days a week, 120 employees work at the Harzgerode site. Production can be expanded to six or seven days a week if need be.
 

As is the case for the entire automotive industry, the requirements placed on parts are very high here. “The part is not only an adapter flange, but also the back of the transmission. The bearing seats thus require the highest degree of precision”, explains Sebastian Swiniarski, Work Preparation Team Lead at Schlote. The part requires many bores with different tolerances, whereby precision manufacturing is needed down to the thousandth of a millimetre.

MAPAL and Schlote can look back on many years of effective cooperation. MAPAL is therefore entrusted with supplying PCD milling cutters (which create the defined rough surfaces on which sealant is applied), tap drills, reamers and an array of diverse drilling tools. “We offer our customers comprehensive solutions including the development of entire processes”, says Stefan Frick, MAPAL’s technical advisor to Schlote.
 

納品されたツールは注意深く管理されていました。 Harzgerode 工場の稼働以来、潜在的な弱点を見つけて製造を最適化するために分析が継続的に実行されてきました。 この継続的な改善プロセスの中で、Schlote 社と MAPAL は共同して、長年にわたる工具寿命の延長、工具支出の削減、生産量の増加を達成してきました。 量産初期は 1 日あたり最大 3,600 個の部品が生産されていましたが、現在では追加の機械を必要とせずに、 4,500 個の部品製造をするにまで引き上げられました。

最新の最適化には、トランスミッションのギア部に使用されるオイル チャネルの深穴の加工です。 「工具管理システムを使用して、どの工具をどのくらいの頻度で交換する必要があるかを毎月評価しています」と Swiniarski 氏は報告します。 「深穴用のドリルは特にセンシティブです、これらのドリルは比較的コストが高価のため、ツールのコストを削減するために、深穴用のドリルに集中しました。」 切れ味が鈍いドリルでは穴の出口にバリが生じるため、品質面は工具の摩耗にも影響します。

Newデザインの工具は、マパールの標準の超硬ソリッドドリルをベースに、先端に PCD 切刃を挿入しました。 このツールの構造は、超硬チップを備えたコンクリートドリルを彷彿とさせます。 Harzgerode の担当者は、PCD ディープドリルの工具寿命に非常に満足しています。 超硬ソリッドドリルの工具寿命は 2,500 部品を超えると終了しますが、PCD ディープドリルは 15,000 部品まで確実に加工出来ます。 材料のブローホールや鋳造品質の変化など、機械加工の課題には改善の余地があります。 「状況によって、PCD ディープドリルの寿命が 40,000 個に達することもあります。 当然のことながら、私たちはこの長い工具寿命を標準にしたいと考えています」とFrick 氏は強調します。

切削条件は、主軸速度 8,700 rpm、送り 0.3 mm/rev、切削速度 218 m/min における超硬ソリッドドリルの切削条件タと同じです。 新しいドリルの可能性は、工具寿命が大幅に長くなり、その結果工具コストが削減され、プロセスの信頼性が向上することにあります。 工具の交換が減れば、機械のダウンタイムも減ります。

Schlote社ハルツゲローデ工場 での生産には、合計 10 個の製造ラインがあります。 各ラインは、工作機械メーカー SW の 3 台のマシン (W06 ダブルスピンドル マシン 2 台と one6 シングルスピンドル マシン 1 台) で構成されています。 部品は 3 つのクランプ設定で加工され、ダブルスピンドル機械が最初の 2 つの設定を処理し、仕上げは 3 番目の設定で行われます。

クラッチ ハウジングの生産は、少なくとも 8 年間の期間と年間 110 万個の部品のピーク数量を伴うプロジェクトとして設計されました。 ピークは 2020 年に過ぎました。このコンポーネントの生産は現在 5 年目で、90 万個に達しています。

生産性の継続的な向上に加えて、生産量の減少により、将来の課題に取り組むことが可能になり、初めて他のコンポーネントの製造も可能になりました。 この目的に向けた工場の転換はすでに始まっています。 2 つの新しいプロジェクトのうちの 1 つ目には、Schlote社が生産するスーパー スポーツカー の新しいハイブリッド モデル用の 6 つの異なるコンポーネントが含まれます。

別のプロジェクトでは、クラッチ ハウジングに関してもメーカーの能力が必要とされていますが、今回は電気自動車用です。 Schlote社 はここで、電気自動車にトランスミッションを装備するE-モビリティのトレンドの恩恵を受けています。 3 つのギアを備えた革新的なモデルの場合、エンジンとギアボックス間の接続は Harzgerode工場で行う必要があります。 ホール収容人数の半分は現在転換中です。 内燃機関用部品の生産は50％に削減され、将来的には10％がハイブリッド車に、40％が純粋なE-モビリティに使用される予定です。 Schlote社 はすでに新しいプロジェクトの最初のコンポーネントを製造しています。