Kleines Gehäuse für das E-Bike

E-Bikes erfahren nicht erst seit Corona einen wahren Beliebtheits-Boom. Bei der Produktion stellen die Motorengehäuse eine Herausforderung dar. Schließlich müssen diese klein und leicht sowie gleichzeitig hochgenau sein.

Die geringe Größe des gesamten Antriebs resultiert aus dem begrenzten Platz, der an einem E-Bike zur Verfügung steht. Möglichst unauffällig sind die meisten Motoren direkt im oder am Rahmen verbaut. Besonders gewichtsarm müssen die gesamten Antriebe sein, um eine lange Laufdauer der Batterie sicherzustellen. Je weniger Lasten bewegt werden müssen, desto weniger muss der Motor arbeiten und umso länger hält eine Akkuladung.

Filigran und leicht.

Resultierend aus den genannten Anforderungen fertigen die meisten Hersteller von kleinen Elektromotoren ihre Motorengehäuse aus Aluminiumdruckguss, häufiger noch aus Magnesiumdruckguss. Beide Werkstoffe sind gewichtsarm. Magnesium mit einer Dichte von 1,7 g/cm³ ist etwas leichter als Aluminium mit einer Dichte von 2,7 g/cm³. Zudem ist Magnesium noch besser gießbar als Aluminium. So sind Konstruktionen mit noch dünneren Wandungen und filigraneren Strukturen möglich. Ob aus Aluminium oder Magnesium – die meisten Motorengehäuse setzen sich aus dem eigentlichen Gehäuse und ein oder zwei Deckeln zusammen. Sie sind sehr dünnwandig, labil und damit anfällig für Vibrationen. Mehrstufige Konturzüge innerhalb der Gehäuse bieten den Platz für die unterschiedlichen Funktionsbauteile der Motoren. Die geometrischen und maßlichen Anforderungen sind hoch – es sind enge Form-, Lauf- und Lagetoleranzen vorgegeben.

Herausforderung Motorengehäuse .

„Für die Zerspanung der Gehäuse sind die Eigenschaften des Materials sowie die dünnen Wände des Bauteils die größten Herausforderungen“, sagt Leander Bolz, Vertriebsleiter des Mapal Kompetenzzentrums für PKD-Werkzeuge. Zudem sind die Gehäuse von E-bikes häufig bereits beschichtet, wenn sie zerspant werden. Diese Beschichtungen dürfen während der Bearbeitung nicht beschädigt werden. Bolz ergänzt:

„Unsere Kunden in diesem Bereich fertigen sehr hohe Stückzahlen, entsprechend wichtig ist es, dass die Werkzeuge zur Zerspanung hochwirtschaftlich einsetzbar sind.“

Über die vergangenen Jahrzehnte hat Mapal umfassende Erfahrung bei der Zerspanung von kleinen Motorgehäusen sowohl aus Aluminium als auch aus Magnesium gesammelt. Und so hat Mapal sein Programm für die Komplettbearbeitung von kleinen Gehäusen auf die veränderten Bedingungen angepasst. In erster Linie eignen sich PKD- und Vollhartmetallwerkzeuge bestens für die Zerspanung der beiden Werkstoffe. In einigen Fällen legen die Werkzeugexperten den Prozess als Trockenbearbeitung aus. Polierte Spanräume und besonders glatte Oberflächen an den Werkzeugen verhindern ein Verschmutzen. Sie machen den Zerspanungsprozess auch ohne Kühlschmierstoff sicher. Um die Zerspanung der Motorengehäuse möglichst wirtschaftlich zu gestalten und die Nebenzeiten gering zu halten, sind jeweils mehrere Arbeitsschritte in den einzelnen Werkzeugen zusammengefasst.

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