28.03.2025

Bremsgehäuse fürs autonome Fahren

Lösung von MAPAL ist eine technisch anspruchsvolle Kombination

#Produkte #Branchen #Technologie #Automotive #Reiben&Feinbohren #Fräsen

Kombinierte Bremsgehäuse vereinen Hauptbremszylinder, Bremskraftverstärker und ABS/ESP in einem Bauteil. Die Komponente ebnet den Weg hin zum autonomen Fahren und spart Gewicht ein. Bei der Bearbeitung der komplexen Aluminiumwerkstücke ist die Lösungskompetenz von MAPAL gefragt.  

Während autonomes Fahren in einigen Ländern bereits möglich ist, fehlen in Europa noch die gesetzlichen Rahmenbedingungen dafür und lassen derzeit nur teilautonomes Fahren zu. Das kombinierte Bremsgehäuse, der Hauptbremszylinder, Bremskraftverstärker und ABS/ESP in einem Bauteil vereint, unterstützt autonomes Fahren auf jedem Level. Eng damit verbunden ist Break-by-Wire, bei dem das Bremssignal nicht mehr hydraulisch, sondern auf elektronischem Weg gegeben wird. 

Voraussetzung für autonomes Fahren

Das kombinierte Bremsgehäuse ist eine Voraussetzung für das autonome Fahren, bietet aber auch weitere Vorteile. Die elektronische Ansteuerung ermöglicht kürzere Ansprechzeiten der Bremse, was den Bremsweg bei einer Notbremsung deutlich verkürzt.
Für die Entwicklung von kombinierten Bremsgehäusen bietet MAPAL entsprechende Lösungen und passendes Werkzeug an.
Für die Bearbeitung kombinierter Bremsgehäuse aus Aluminium ist die Lösungskompetenz von MAPAL gefragt.  ©MAPAL
Erste Automobilzulieferer haben bereits rein elektrische Bremssysteme vorgestellt, in Fahrzeugen wird heute aber erst eine Vorstufe dazu genutzt, sogenannte nass-trockene Systeme. Diese hybride Form setzt hydraulische Bremsen vorn und ein rein elektrisches System auf der Hinterachse ein. Ermöglicht wird diese Redundanz mit einem anspruchsvollen zentralen Bauteil, das beide Welten auf kleinstem Raum vereint. 

Defined chip breaking for short aluminium chips

Aluminium with a low silicon content of less than 1% is the material of choice for the combined brake housing. To save costs, extruded profiles are used for the most part. Long chips are created during machining due to the grain flow and the low silicon content. To ensure excellent chip breaking when boring and reaming aluminium with low silicon content using PCD blades, MAPAL makes use of application-specific chip-breaking geometries. Their special topology, which was developed with the help of 3D simulations, ensures defined chip breaking and thus short chips, even at low feed rates and machining allowances. This enables maximum performance and process reliability. 

High demands on surface finishes

With its many bores, the part then looks like Swiss cheese. Each bore has tight tolerance requirements, calling for precision in the IT6 to IT7 range. Because liquid flows through the combined housing, there are high demands on the surface finish. The surface must be free of scoring which can be formed by chips or vibration during machining. Some bores are subsequently anodised to provide more resistance to wear. Rawness of Rz 1 is required to hold this coating. 
The picture shows the chip breakage during machining in detail.
Application-specific chip breaker geometries from MAPAL ensure excellent chip breaking when boring and reaming low-silicon aluminum with PCD cutting edges.  ©MAPAL
MAPAL provides customised tools to machine the combined brake housing. These include a special carbide step drill for pre-machining the motor bore. Afterwards, PCD tools with many cutting edges are usually used to achieve the desired surface quality. The different contours of the valve bores are created with a circular milling cutter featuring very high contour accuracy.

Produktive Bohrungslösungen wirken sich kostensparend aus

In den Aluminiumblock werden zudem diverse Tiefbohrungen eingebracht, die im Bauteil ineinandergreifen. Spiralisierte Werkzeuge mit Bearbeitungstiefen bis zu 30xD sorgen für prozesssichere Späneabfuhr, damit das Medium später ungehindert fließen kann. 20 Prozent der Taktzeit von insgesamt etwa 15 Minuten entfallen allein auf die Tiefbohrungen, so dass produktive Bohrungsbearbeitungslösungen einen starken Effekt auf die Kosteneinsparungen haben. 

Die Stückzahlen der kombinierten Bremsgehäuse erreichen pro Jahr bis zu fünf Millionen Bauteile. Sie werden meist auf mehrspindligen Maschinen in zwei Aufspannungen gefertigt, wobei Vier-Spindler mit ihrer hohen Produktivität bevorzugt werden. Als Technologiepartner erarbeitet MAPAL mit seinen Kunden anwendungsorientierte Bearbeitungsprozesse und Werkzeugpakete für dieses Aluminiumbauteil. 

Portrait MAPAL Redakteur Ostertag Mathias

Kontakt

Mathias Ostertag Public Relations mathias.ostertag@mapal.com Tel.: +49 7361 585 3566

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