TRENDAutomotive Oberfläche des Stahls. Die verwendeten Prozessgase sind Stickstoff, Ammoniak und Kohlendioxid bzw. Kohlenwasserstoffe. Diese können sicher gehandhabt werden und weder feste noch flüssige gefährliche Abfälle müssen behandelt werden. FNC im Überblick Ferritisches Nitrocarburieren (FNC) ist ein thermochemisches Behandlungsverfahren, bei dem Kohlenstoff und Stickstoff in die Stahloberfläche diffundieren. Es stellt eine unterkritische Wärmebehandlung dar, die bei niedriger Temperatur, typischerweise bei 560 °C bis 580 °C, für zwei bis vier Stunden durchgeführt wird und eine 0,05 mm bis 0,2 mm starke Einsatzhärtezone an der Oberfläche erzeugt. Das Verfahren weist folgende Vorteile auf: · Verzugsarmut Verbesserte Ermüdungsbeständigkeit (Härte, Druckeigenspannung) · Widerstandsfähigkeit gegen adhäsiven und abrasiven Verschleiß Hohe Oberflächengüte · Verbesserte Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu anderen Verfahren · Keine Behandlung von Sondermüll oder Deponierung Rollenbahnofen mit Heizstrecke, FNC- Strecke, Oxidationsstrecke und Smart-ONC, alles in einer Anlage vereint. Bild: Nitrex Nächste Stufe der Korrosionsbeständigkeit: Smart-ONC Eine der Herausforderungen in der Oberflächentechnik besteht darin, bessere Verfahren und genauere sowie wiederholbare Verarbeitung zu bieten. Die Automobilbranche ist sehr anspruchsvoll. Deshalb hat Nitrex in seiner Forschung und Entwicklung alles daran gesetzt, das ONC-Verfahren nochmals deutlich zu verbessern. Das neue Verfahren mit der Bezeichnung Smart-ONC stellt eine Weiterentwicklung der im selben Ofen durchgeführten Nachoxidation dar. Dabei werden zusätzlich zu Eisenoxiden noch weitere Eisenverbindungen aufgebaut, die die Oberfläche gegen den Korrosionsangriff quasi versiegeln. Ein weiterer Vorteil dieses Konversionsbeschichtens besteht in der Fähigkeit der Schicht, sich bei kleinen Fehlern selbst zu regenerieren. Das Bild oben zeigt ein Schema eines von Nitrex entwickelten und installierten Ofens, der diesen Prozess für sehr große Losgrößen durchführen kann. Vorteile von Smart-ONC In einem kürzlich erschienenen Whitepaper hat Nitrex der Automobilbremsindustrie seine Ergebnisse mit Bremsscheiben aus Gusseisen vorgestellt. Bremsscheiben sind sehr anfällig für Korrosion. Bereits etwa in 2006 begannen General Motors und die Autoren mit der Anwendung von FNC bei Bremsscheiben. Nach vielen Jahren wurde das Verfahren als Erfolg gewertet und erfüllte alle Ziele, die GM hatte. Heute reicht dies jedoch nicht mehr aus, da sich die Automobilindustrie ständig verändert und immer anspruchsvoller wird. Heute wird nicht nur FNC plus Nachoxidation (ONC) gefordert, sondern Smart-ONC. Smart-ONC ist ein geschütztes Verfahren, das von den Ingenieuren und Wissenschaftlern bei Nitrex entwickelt wurde. Die Ergebnisse sind überwältigend und wurden bereits in einem früheren Bericht vorgestellt [1]. Die nächste Phase besteht darin, dieses Verfahren auf Bremsscheiben in großen Mengen anzuwenden und es zum Hauptmerkmal von Bremssystemen für Elektrofahrzeuge und zur Zukunft von extrem korrosionsbeständigen Automobilkomponenten zu machen. Zusammenfassung Nitrex bietet jetzt Smart-ONC an. Dieser Prozess eignet sich hervorragend zum Korrosionsschutz von Automobilteilen. Smart- ONC ist ein In-situ-Prozess, der an das ferritische Nitrocarburieren angeschlossen ist. Aktuell stellen das Unternehmen Smart- ONC Kunden zur Behandlung von Bremsenkomponenten aber auch zur Behandlung von Hydraulikkomponenten, die einen außergewöhnlichen Korrosionsschutz benötigen, vor. ■ Nitrex www.nitrex.com/de/ Literatur [1] Nousir, Abrantes und Winter, Meeting New Euro VII Brake Wear Particle Emission Standards, Präsentation auf dem SAE Brake Colloquium, September 2022. [2] Dawes und Tranter, Heat Treatment of Metals, Ausgabe 10 1982, No. 3 und 4, S. 70 und 85 [3] Stratton, Malas und Bennet, Energy Efficient Manufacturing Processes, March 2003, S. 27 20 Juni 2023
Mithilfe des Closed Loop ist eine engmaschige Überwachung und Korrektur des Fertigungsprozesses möglich – für eine 100-prozentige Prüfung aller geschliffenen Teile. Bild: Klingelnberg GmbH E-Mobilität elektrisiert auf der EMO Hannover 2023 Wie bringt Fertigungstechnik die E-Mobilität voran? Die Fahrzeugindustrie treibt die Elektromobilität konsequent voran. Das bringt Auswirkungen für die Fertigungstechnik mit sich. Beispielsweise gilt es, zunehmend mehr Leichtbau- und filigrane Teile zu bearbeiten. Wie gelingt die Zerspanung von Batteriekomponenten am wirtschaftlichsten? Welche Herausforderungen sind bei der Zahnradund Getriebeherstellung zu bewältigen? Diese und andere Fragen werden Top-Themen auf der EMO Hannover 2023 sein. Einblicke geben Werkzeugmaschinen- und Werkzeughersteller sowie Experten aus der Forschung. ■■■■■■ Verzahnungsgeräusche sind in Getrieben für elektrisch angetriebene Fahrzeuge ein wesentliches Qualitätsmerkmal. Durch den Wegfall des eher lauten Verbrennungsmotors gerät die Geräuschentwicklung der anderen Antriebskomponenten in den Fokus, wobei Verzahnungen die größte Geräuschquelle sind. Die Klingelnberg GmbH aus Hückeswagen hat ihr Produk - tionssystem darauf angepasst und zeigt auf der EMO Hannover, wie das aussieht. Im Fokus steht das Verzahnungsschleifen ebenso wie die Qualitätssicherung. „Beim Verzahnungsschleifen bekommt der Anwender mit dem Quiet Surface Shifting (QSS) eine intelligente Abricht- und Schleifstrategie an die Hand, um die regelmäßigen Schleifstrukturen auf der Verzahnungsoberfläche aufzubrechen und damit ein verbessertes Geräuschverhalten zu ermöglichen“, erläutert Dr. Christof Gorgels, Vice President Technologie und Innovation bei Klingelnberg. „Die Einflankenwälzprüfung mit all ihren Ausprägungen gestattet eine einsatznahe Geräuschprüfung der Verzahnungen im Takt der Schleifbearbeitung.“ Leise Verzahnungen für die Elektromobilität Die Abweichungsanalyse im Rahmen der Präzisionsmessung ermöglicht darüber hinaus die Bewertung von Welligkeiten als regelmäßigem Anteil des Formfehlers. Damit werden geräuschkritische Abweichungen auf der Zahnflanke sichtbar und Abstellmaßnahmen lassen sich definieren. Die Verbindung aller drei Systeme zum Closed Loop erlaubt eine engmaschige Überwachung und Korrektur des Fertigungsprozesses. Dabei überwacht die Einflankenwälzprüfung den Schleifprozess zu 100 Prozent. „Laute Bauteile werden so direkt erkannt, ausgeschleust und der Präzisionsmessung zugeführt“, ergänzt Gorgels. „Die Messung macht dann die Abweichungen sichtbar und die Bearbeitungsmaschine kann im Idealfall direkt automatisch korrigiert werden. Damit ergibt sich ein kurzer und schneller Regelkreis für leise Verzahnungen.“ Juni 2023 21
