Gepuncht und nicht geformt

Mit einer neuen Art der Gewindeerzeugung revolutionieren Ingenieure von Emuge-Franken und Audi einen kleinen, aber wichtigen Teil der Automobilproduktion. Die Herstellungszeit reduzierte sich auf ein Viertel im Vergleich zu herkömmlichen Technologien.

Bohren, Fräsen, Formen – seit Jahrzehnten werden Innengewinde auf Basis einer dieser drei Technologien hergestellt. Für viele Brancheninsider stand bisher fest: Das ist so und lässt sich nicht anders machen. Falsch gedacht. „Mit Punch Tap haben Experten des Werkzeugherstellers Emuge-Franken und des Autoherstellers Audi eine neue Technologie kreiert. Und wir konnten unsere Mechatronik-Expertise einbringen“, freut sich Alois Penzkofer, bei Siemens Motion Control zuständig für die Punch-Tap-Entwicklung.

 

Bei dem sogenannten Helikal-Gewindeformen handelt es sich um eine Mischung aus Stanzen und Formen. Eine Revolution. Im Vergleich zu anderen Verfahren können die Innengewinde mit einem Zeitgewinn von rund 75 Prozent produziert werden.

 

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Entscheidende Impulse von Audi

„Audi hatte die Entwicklung der Punch-Tap-Technologie angestoßen und entscheidende Impulse gegeben“, so Penzkofer. Der Automobilhersteller legte dabei besonderen Wert auf eine saubere Geometrie und starke Haltekräfte der gepunchten Innengewinde. Emuge-Franken gelang es, das im Motorblock am meisten eingesetzte Gewinde der Größe M6 nach dem neuen patentierten Prinzip in Aluminium und in vergleichbarer Qualität wie beim Formen herzustellen. 

Um auszuloten, welche Kräfte beim Gewindepunchen an welchen Stellen der Maschine auftreten, holte Emuge-Franken Mechatronik-Experten von Siemens an Bord. Bei der Entwicklung der neuen Technologie half auch die virtuelle Datenwelt: Die Techniker simulierten mithilfe eines Finite-Elemente-Modells die beim Punch Tap auftretenden Belastungen am PC. Anschließend untersuchten sie die neuralgischen Stellen der Maschine und legten auf dieser Basis Eckdaten fest, die Bearbeitungszentren zu erfüllen haben, um Punch-Tap-tauglich zu sein.

 

„Parallel entwickelten wir einen Zyklus, der es Anwendern ermöglicht, die Helikal-Gewindeformung einfach in ein CNC-Programm zu integrieren. Dies ist mit den Steuerungen von Siemens der jüngsten Generation möglich“, erklärt Penzkofer.

 

Große Nachfrage

Die neue Technologie ist äußerst gefragt, birgt sie doch einen großen Wettbewerbsvorsprung. Audi und Emuge-Franken haben sich deshalb auf eine Sperrfrist für Unternehmen der Automobilindustrie verständigt: Autozulieferer können den Punch Tap bereits nutzen, Hersteller jedoch erst ab Januar 2018. Eine gute Nachricht für alle anderen Industriezweige: Für sie ist die neue Technologie ab sofort erhältlich.