Zaostřeno na elektromobilitu: Budoucnost potřebuje minulost

Výrobci elektrokomponent musejí být schopni globálně a kompetentně zvládnout specifické výzvy, které toto téma přináší. Maximální efektivita, ekonomičnost a také spolehlivost procesů při výrobě součástí mají zejména v sériové výrobě velký význam. To si ověřil také jeden z významných dodavatelů pro automobilový průmysl. Společnosti Grob a Gühring čekala realizace rozsáhlé sériové výroby skříní elektromotorů včetně krytů převodovek pro tohoto renomovaného výrobce. Výzvou byla procesně spolehlivá výroba úzkých tolerancí průměru až do IT6 a úzkých tolerancí tvaru a polohy, jako je souosost až do 40 μm při referenční délce více než 400 mm, která byla obráběna z obou směrů po otočení. Tyto úkoly lze optimálně zvládnout pouze při ideální souhře obráběcího centra a přesných nástrojů.

Společnost Grob, která již více než 90 let udává směr ve výrobě vysoce inovativních výrobních a automatizačních systémů, spoléhá na firmu Gühring jako na dlouholetého partnera v oblasti originálního vybavení s vedoucí pozicí ve výrobě přesných rotačních nástrojů. S cílem poskytnout společnosti Grob a jejím koncovým zákazníkům ještě lepší podporu v každodenních požadavcích na obrábění otevřela společnost Gühring v uplynulém roce nové centrum pro originální vybavení přímo v Mindelheimu, v sousedství závodu Grob-Werke.

Gühring je tradičním dodavatelem pro automobilový průmysl a stejně jako Grob má velkou šíři sortimentu výroby a plně komplexní produktové portfolio. Grob je v oblasti výroby zařízení průkopníkem v sériové výrobě elektrických strojů a elektromotorů. Zákazníkovi je tak garantována ekonomická výroba při zohlednění nákladů na jednotlivé součásti a minimální doby cyklu pro maximální výstupní množství.

Například otvor statoru vyžaduje vysokou rozměrovou přesnost. Odpovídající šestibřitý PKD nástroj firmy Gühring má při průměru 235 mm klopný moment 22 Nm a hmotnost téměř 20 kilogramů. Jedná se o odlehčený nástroj z hliníku, který kromě snížení zatížení vřetena zajišťuje maximální produktivitu.

Společnosti Grob a Gühring dodávají v závislosti na konkrétních potřebách zákazníků na míru šitá řešení na klíč. Stroje, procesy, přípravky, nástroje a automatizace zaručují uživateli komplexní obráběcí a nástrojovou koncepci. Firma Grob jako expert na nejrůznější typy obrobků po dohodě s uživatelem navrhne optimální proces obrábění a konstrukci nástrojů koordinuje se společností Gühring. Odborníci na obrábění obou společností zaručují uživateli rychlou realizaci na míru šitých řešení v nejvyšší kvalitě. Zadavatel je osobně doprovázen od plánování jednotlivých obráběcích operací až do přejímky sériové výroby. Grob zde může poskytnout všechny scénáře (od kompletního obrobení součásti v jedné operaci až po plně automatizované obrábění v několika upínacích pozicích) stejně jako zajistit spolehlivý proces při využití soustružnicko-frézovacích center nebo frézovacích vřeten na CNC soustruzích. Grob a Gühring mají své vlastní výrobní závody a servisní střediska po celém světě a především tam, kde je soustředěn automobilový průmysl a jeho dodavatelé, aby tak byli blízko k zákazníkům a mohli zajistit co nejrychlejší odezvu.

Grob i Gühring rovněž velmi dobře znají specifické požadavky kladené na elektromobilitu, nejen díky mnohaletým zkušenostem z oblasti automobilového průmyslu, ale i díky poznatkům získaným v rámci vlastního výzkumu a vývoje. Společnost Gühring disponuje například obrovským množstvím znalostí v segmentu zde potřebných přesných nástrojů. Již samotných 40 let zkušeností v oblasti PKD nástrojů je důvodem účasti této společnosti na projektech obrábění skříní elektromotorů, kde se jedná mimo jiné o obrábění tenkostěnných dílů a velkých průměrů do 300 mm při nutnosti dodržení úzkých tolerancí tvaru a polohy, které jsou dobře známé z výroby skříní převodovek. Současně jsou do procesu obrábění elektrosoučástí integrovány nejnovější produktové inovace. Naprosto běžná jsou v každodenní práci preventivní opatření zaměřená na maximální bezpečnost procesu, k nimž patří MKP výpočet při konstrukci nástroje pro snížení hmotnosti nebo zkoumání tuhosti a vibrací s ohledem na skutečné provozní rychlosti. Součástí produktového portfolia jsou inovativní geometrie nástrojů, například pro definovaný odvod třísek při frézování chladicích žeber v plášti statoru nebo pro vyvrtávání a vystružování.

Rovněž Grob přesvědčuje svým know-how v oblasti elektromobility. Díky více než 90 rokům zkušeností v oblasti systémových produktů společnost včas rozpoznala změny v oboru automobilových pohonů a na základě dlouhodobé strategie příslušně diverzifikovala své produktové portfolio. Tento rozvoj byl dále podpořen převzetím společnosti DMG meccanica, předního výrobce strojů a zařízení pro výrobu statorů pro elektromotory a generátory v Itálii, a výstavbou nového moderního vývojového a aplikačního centra. Díky tomu je společnost Grob schopna v plném rozsahu podporovat své zákazníky od počátečního nápadu až po velkosériovou výrobu hybridních a elektrických pohonů.

Díky strategickému partnerství mezi společnostmi Grob a Gühring je nyní u referenčního zákazníka zajištěna procesně spolehlivá sériová výroba několika desítek tisíc komponentů elektromotorů. Tématem elektromobility se projektové skupiny a vývojové týmy v obou společnostech zabývají již řadu let. V těsném kontaktu s automobilovým průmyslem se rychle projevila vysoká poptávka po výrobních zařízeních pro masovou výrobu v tomto segmentu. Společnost Grob se zde zaměřuje na hlavní oblasti výroby elektromotorů a baterií. Již dnes nabízí technologie, jimiž obsáhne celý výrobní proces elektromotoru, který zahrnuje různé procesy navíjení a tvarování vodičů, montáž a výrobu kontaktů. Společnosti Grob a Gühring jsou tedy schopny zpracovat všechny třískově obráběné součásti elektromobilu. Kromě skříní elektromotorů a příslušných krytů převodovek se zpracovávají také pomocné komponenty, jako vany baterií pro uložení akumulátorů a kompresory chlazení, které se ve vozidlech využívají pro management tepla. Bateriové vany jsou díky velikosti až 2 x 1 m a tenkým stěnám obzvláště náchylné na vibrace. Tento problém je při frézování řešen v první řadě prostřednictvím geometrických vlastností, jako je silně nestejnoměrná rozteč zubů a tuhé rozhraní nástroje díky upínačům s optimalizovaným protikolizním profilem. S již více než 20 úspěšnými projekty obrábění pouzder baterií je společnost Gühring považována za lídra v tomto oboru. Obrábění s minimálním množstvím mazání zaručuje navíc dlouhodobou udržitelnost ve výrobě. I zde se mohou obě společnosti odkázat na velký počet úspěšně realizovaných projektů v klasickém pohonu.

Další výzvou u elektromobilů je management tepla. Doposud byla energie pro konvenční klimatizaci získávána ze spalovacího motoru. U elektrických vozidel se bude v budoucnu jako tepelné a chladicí čerpadlo používat elektrický kompresor chladiva. Ten se skládá ze dvou šroubovic, jejichž protisměrný pohyb stlačuje plyn. Nejúčinnější možné komprese se dosáhne při co nejužších tolerancích šroubovic. Požadavky na tolerance tvaru a polohy jsou velmi přísné, například u tvaru křivky 8 μm. Nejpřesnější jakosti povrchu pod Rz 4 μm ve spojení s tenkými stěnami o tloušťce pod 3 mm jsou pro tento úkol typické. Řešením jsou frézovací nástroje s minimálním řezným tlakem. Vysoce pozitivní úhly čela a zvýšená tuhost zajišťují procesně spolehlivé dodržování tolerancí.

Společnosti Grob a Gühring usilovně pracují na tom, aby téma elektromobility bylo pro jejich zákazníky řešeno komplexně, z jediného zdroje a globálně, aby tak mohli automobilovému průmyslu po celém světě poskytovat při sériové výrobě elektrických pohonů podporu jako kompetentní partneři. Se strategií diverzifikovaného produktového portfolia a schopností nabízet a dodávat již dnes všechny technologie pro výrobu elektrických pohonů jsou dobře připraveni na dynamické technologické změny v oblasti automobilového pohonu.

Gühring

Jasmin Herter

tereza.navarova@guehring.de

www.guehring.cz