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Federal-Mogul Stahlkolben ohne Nabenbuchsen

| Redakteur: Bernd Otterbach

Federal-Mogul hat einen berührungslosen formgebenden Prozess entwickelt, mit dem die Bolzenbohrung im Stahlkolben so präzise bearbeitet werden kann, dass an dieser Stelle keine Nabenbuchsen mehr nötig sind.

Der sogenannte „High Precision Electro-Erosion Machining Process“, kurz HPEEM-Prozess genannt, erlaube ein Kolbendesign, das widerstandsfähiger gegen höheren Zylinderdruck sei und die Lebensdauer deutlich verlängere, teilte der Automobilzulieferer am Montag mit. Zudem sei das Verfahren mit Toleranzen von wenigen Mikrometer kostengünstiger als die herkömmliche Zerspanungstechnik.

Beim HPEEM-Prozess handelt es sich um eine umgekehrte Galvanisierung. Anstatt eine Metallschicht auf die Oberfläche aufzubringen, wird hier Material abgetragen. Dazu positioniert man eine berührungsfreie, speziell geformte Elektrode in der Bolzenbohrung. Der Elektrolytfluss findet zwischen der Elektrode und der Bohrungs-Oberfläche statt. Hier wird gesteuert Spannung hinzugefügt, um das Material an der Oberfläche zu erodieren. Die Elektrolytlösung wäscht dabei auch das abgetragene Material weg. So wird in der Bohrung ein Profil mit einer Toleranz von nur wenigen Mikrometer eingebracht.

Salzwasser als Elektrolyt

„Wir nutzen Salzwasser als Elektrolyt und die elektrischen Felder als Bearbeitungsmittel“, sagt Rainer Jueckstock, Senior Vice President Powertrain Energy bei Federal-Mogul. „So können wir mit unserem neuen Bearbeitungsprozess HPEEM die Bolzenbohrung exakt und fehlerfrei bearbeiten. Laut unseren Kunden sind wir derzeit der einzige Lieferant von Stahlkolben mit dieser Technologie. Es ist gewissermaßen ein einzigartiger Prozess.“

Der Stahlkolbenmarkt hat weltweit ein Volumen von rund 200 Millionen Dollar. Annähernd 30 Prozent der aktuellen Stahlkolben verwenden Nabenbuchsen. Alle künftigen Hochleistungs-Dieselmotoren, die für 2012 und später entwickelt werden, werden wegen höherer Anforderungen auf der Belastungs- wie auf der Kostenseite ohne Nabenbuchsen ausgeführt. Federal-Mogul geht davon aus, dass der Anteil der buchsenlosen Monosteel-Kolben steigen wird.

Der HPEEM-Prozess wurde im Federal-Mogul Technologiezentrum in Ann Arbor, Michigan, entwickelt und wird am Federal-Mogul-Kolbenstandort in Puebla, Mexico, eingesetzt.

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