Herausforderungen E-Mobilität und Leichtbau

Die Nachfrage nach neuen Werkzeugkonzepten ist nicht trotz, sondern sogar wegen der aufkommenden Elektromobilität gewachsen. Der Verbandschef erklärt: "In der Automobilindustrie ist neben der Stückzahlentwicklung auch der Wandel zu hocheffizienten Motoren und Hybridkonzepten ein wesentlicher Wachstumstreiber geworden."

Das bestätigt Reiner Wendt, Verkaufsleiter Süddeutschland beim Zerspanungsspezialisten Paul Horn: Zwar reduziere "reine Elektromobilität die zu zerspanenden Bauteile, Hybridantriebe erhöhen den Anteil der zu zerspanenden Bauteile hingegen".

Andreas Enzenbach, Vice President Marketing and Product Management bei Mapal Dr. Kress, sieht durch neue Bauteile in vollelektrifizierten Fahrzeugen oder solchen mit Hybridantrieb "neue Herausforderungen für die zerspanende Industrie; bei der Bearbeitung der Gehäuse für Elektromotoren ist aufgrund der hohen Drehzahlen höchste Präzision bei der Bearbeitung gefordert". E-Mobile benötigen zumindest teilweise auch andere Komponenten als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren.

So würden laut Markus Kannwischer, Leiter Technik und Mitglied der Geschäftsleitung bei Paul Horn, beispielsweise hochpräzise Steckverbindungen, neue Getriebekomponenten, Elektromotoren und Elemente im Bereich der Kühlung benötigt. Obwohl E-Mobilität fast schon zwangsläufig Leichtbau voraussetzt, glaubt Kannwischer jedoch nicht an einen weiteren Anstieg des Einsatzes von CFK und GFK. Dafür hätten warmumgeformte Stähle deutlich aufgeholt.
Generell führt der Leichtbau zu einer Vielzahl von neuen Werkstoffen, die sich wirtschaftlich sinnvoll nur mit angepassten Werkzeugen bearbeiten lassen. Kannwischer nennt Beispiele: "Der Einsatz von Nano-Hartmetallen zur Zerspanung von hochwarmfesten Legierungen oder neue Entwicklungen im Bereich der Beschichtungen und der Bearbeitungsverfahren." Von solchen Leichtbaukonzepten profitieren auch Werkzeugmaschinen und Werkzeuge selbst. So werden Reibwerkzeuge mit langen Auskragungen schon teilweise mit CFK-Schäften ausgelegt.

Weitere Methoden, um Werkzeuge abzuspecken, sind der Einsatz von Komponenten aus Leichtbauwerkstoffen wie Titan, Aluminium und CFK oder Schweißkonstruktionen und die additive Fertigung. Andreas Enzenbach: "Die Gründe für den Einsatz von Leichtbauwerkzeugen sind Maschinenanforderungen aufgrund von Drehzahl, maximalem Werkzeugwechselgewicht, Spindelnachgiebigkeit und der verbesserten Achs- und Spindeldynamik. Bei Außenreibahlen in Pendelhaltern ist die Motivation die verbesserte Werkstückqualität."