Elektrikli Araclarda Hassas Taşlama

Kırsal kesimde e-bisiklet kullanan bir bisikletçi, bisikletin tahrik ünitesinden gelen sinir bozucu sesler yerine kuş cıvıltılarını duymayı tercih ediyor. Elektrikli otomobillerde düzgün çalışma da önemli bir faktördür. Elektrik motoru, dizel veya benzinli motora göre çok daha sessizdir, bu da hoş olmayan seslerin sürüş sırasında daha fazla fark edildiği anlamına gelir. Elektrikli araçlarda kullanılan tahrik bileşenlerinin üreticileri için bu durum, dişli çarklar gibi bileşenlerin yüzey kalitesine yönelik talepleri önemli ölçüde artırıyor. Elektrikli araçların, yüksek hızlarda ve torklarda bile her zaman gerekli düzgün çalışmayı sunabilmesi için mikroskobik olarak mükemmel yüzeylere ihtiyacı vardır. Buna yönelik birçok iyi çözüm, VDW'nin (Alman Takım Tezgahı Üreticileri Birliği) 14 - 17 Mayıs 2024 tarihleri arasında Stuttgart'ta düzenleyeceği GrindingHub ticaret fuarında sergilenecek.

Mikrometre aralığında doğruluk

Elektrikli araç tahrikleri güçlü ancak kompakt olmalıdır; bu, son derece yüksek kaliteli bileşenler gerektiren teknik bir zorluktur. Bu nedenle elektrikli otomobillerdeki dişlilerin üretilmesi için son teknoloji ürünü freze ve taşlama makinelerine ihtiyaç duyulmaktadır. Mikrometre aralığına kadar olağanüstü hassasiyet sunarlar: Bir mikrometre kabaca insan saçı kalınlığının ellide biri kadardır. Yüksek yükler altında dişlilerin mükemmel şekilde birbirine geçmesini belirleyen üstün mikrogeometridir. Yenilikçi taşlama teknolojisi, çok yüksek yüzey kalite derecelerine, optimum eşmerkezliliğe ve mükemmel diş yan geometrilerinin elde edilmesine olanak sağlar. Ayrıca dişlilerin aktarma organlarının doğal frekanslarına uyarlanabilmesini ve titreşimlerin en iyi şekilde azaltılabilmesini sağlar.

Almanya'nın Allgäu bölgesindeki Kempten'den GrindingHub katılımcısı Liebherr-Verzahntechnik GmbH'nin dişli azdırma ve jeneratör taşlama makineleri, dişli üreticilerinin elektrikli araç üreticilerine büyük miktarlarda en kaliteli bileşenleri tedarik etmelerine yardımcı oluyor. Bu, verimli, sessiz ve temiz dişli çalışmasını garanti eder. Buradaki ana odak noktası sürtünmeyi en aza indirmek ve diş yanağı yük taşıma kapasitesini arttırmaktır. Bunlar ince taşlama ve cilalama ile sağlanabilir.

Üstün yüzey kalitesi

Liebherr-Verzahntechnik GmbH Ürün Yönetimi Başkanı Thomas Breith, "Geleneksel yanmalı motor dişli kutuları ile karşılaştırıldığında, e-tahrikler genellikle dişlilerde daha hassas yüzey kalitelerine ihtiyaç duyar" diye açıklıyor ve bunun birkaç nedenini sıralıyor: ilk olarak, temel olarak farklı aktarılabilir gücün doğası ve ikinci olarak yüksek itme torkları. İkincisi, frenleme sırasında enerjinin geri kazanılmasına olanak tanıyan geri kazanım yoluyla üretilir. İşitilebilir ve algılanabilir titreşimler (Gürültü Titreşim Sertliği, NVH) ile ilgili katı gereksinimler aynı zamanda dişlilerde yüksek yüzey kalitesi gerektirir. Ve en önemlisi, azaltılmış pürüzlülük değerleri daha uzun bir akü menzili sağlar. Breith, "Bu, tüm işlevler için maksimum dişli kalitesinin gerekli olduğu anlamına gelir" diyor.

Hassas pürüzlülük özellikleri

Peki şanzıman bileşenlerinin üretimine yönelik artan gereksinimler nasıl karşılanabilir? Orijinal ekipman üreticileri (OEM'ler) genellikle belirli yüzey pürüzlülüğü hedef değerlerini tanımlayarak tedarikçiler için gerekli üretim süreçlerini belirtir. Bunlar, ortalama pürüzlülük (Ra), maksimum profil yüksekliği (Rz), çekirdek pürüzlülük derinliği (Rk), azaltılmış tepe yüksekliği (Rpk) ve azaltılmış vadi derinliği (Rvk) gibi uluslararası standartlar açısından tanımlanır. Çift taşlama sonsuz dişlisi ile ince taşlama, yüksek ancak yine de taşlanabilir yüzey kalitesi derecelerini kolaylaştırır. Breith, "Bu takımlar, her taşlama darbesi için farklı şekilde optimize edilmiş taşlama solucanı özelliklerini kullanıyor" diye açıklıyor. Sonuç, dişli ölçüm cihazlarında ölçülen, DIN ve ISO uyumlu değerlendirmelerde yüksek hassasiyetli dişli geometrileridir. Rz değerleri 1,2 ila 1,8 mikrometre arasındadır.

İnce taşlama ve parlatma solucanları

Breith, "OEM'in 0,8 ile 1,2 mikrometre arasında daha yüksek Rz değerlerine ihtiyaç duyması durumunda 'parlatma-taşlama' olarak adlandırılan yöntemi kullanmamız gerekiyor" diyor. Çok ince öğütme vidası ve parlatma vidası kullanılır. "Parlatma kesimi daha sonra diş yüzeyinden yalnızca 2 ila 3 mikrometrelik bir alanı temizler. Her bir bileşen için prosesi optimize etmek amacıyla bir ön test yapılmalıdır. Burada, üreticinin kullandığı ölçüm ekipmanının üreticininkiyle eşleşmesi önemlidir. son kullanıcı" diyor Liebherr yöneticisi.

Mükemmel bir sonuca ulaşmak için birçok zorluğun üstesinden gelinmesi gerekir. Breith'e göre minimum gereksinim, gerekli ek uygulama yazılımını çalıştıran yüksek hassasiyetli bir dişli taşlama makinesidir. "Proses, makine üreticisi tarafından uygun uygulama teknolojisi kullanılarak optimize edilmiştir. Proses güvenilirliği yalnızca çok yüksek kaliteli bağlama cihazları ve taşlama takımlarıyla mümkündür" diye açıklıyor. Burada üreticinin uzmanlığı önemlidir ve yoğun müşteri desteği çok önemlidir.

Yenilikçi teknoloji şirketlere rekabet avantajı sağlıyor

İçten yanmalı motorlardan elektrikli tahriklere geçiş, gelecekte daha az dişliye ve dolayısıyla daha küçük miktarlara ihtiyaç duyulacağı anlamına geliyor. Bununla birlikte, artık dişli üreticilerine yönelik artan kalite talepleri, küçük miktarları da işleyebilen yenilikçi ve esnek teknolojiye yatırım yapmayı potansiyel olarak değerli kılmaktadır. Farklı hatlara sahip ultra ince yüzeylerin esnek üretimi için ekipmanlara yatırım yapan tedarikçiler, böylece elektrikli araçların sayısı artmaya devam ettikçe rekabet avantajı elde edebilir ve yatırımlarının hızlı bir şekilde geri dönüşünü sağlayabilir.

Merkezi Almanya'nın güneybatısındaki Salach'ta bulunan GrindingHub katılımcısı Emag GmbH, elektrikli araçlarda kullanım için güvenilir, yüksek hassasiyetli taşlama çözümleri de sunuyor. Teknoloji, rahatsız edici çalışma sesleri olmadan maksimum yüzey kalitesini garanti eder. Alman takım tezgahı üreticisi şimdi Milano merkezli yan kuruluşu Emag SU'nun teknolojisini üretim planlamacılarının dikkatine sunuyor ve bunu GrindingHub'da da sergileyecek. İtalya'daki uzmanlar dişli taşlama için yüksek performanslı çözümler geliştiriyor.

Hayalet frekanslarından korkmuyorum

Emag Pazarlama Müdürü Oliver Hagenlocher, dişli taşlama için olağanüstü çözümler olarak yenilikçi eksen konseptine sahip taşlama makineleri üretmeyi öneriyor. Elektrikli araçlarda çok önemli olan mükemmel yüzeyleri oluşturabiliyorlar. Burada belirleyici olan, üreten taşlama makinelerinin teğetsel eksene sahip olmamasıdır; bunun yerine mevcut Y ve Z eksenleri eşzamanlı hareket yoluyla "sanal" bir teğetsel eksen oluşturur. Bu, A ekseni ile takım temas noktası arasındaki mesafeyi en aza indirir ve bu da parçanın yüzeyindeki "hayalet frekansları" önler.

Bu kulağa oldukça uçucu gelebilir, ancak bunun çok rasyonel nedenleri var. Hayalet frekanslar, birbirine geçen frekanslar ve bunların harmonikleriyle çakışmayan frekanslardır; taşlama sırasında bileşende de meydana gelebilirler. Hayalet frekanslar, seri üretimde kaçınılması neredeyse imkansız olan minimal düzensizliklerden kaynaklanır. Bu sapmalar harmonik uyarıma yol açtığında özellikle kritik hale gelirler. Bu tür düzensizliklerin nedenlerini tanımak ve bunlardan kaçınmak için büyük miktarda bilgi birikimi ve süreç deneyimi gereklidir.

Rahatsız edici gürültü yerine hoş bir uğultu

Elektrikli otomobillerde olduğu gibi, e-bisikletlerde de tahrik bileşenlerinin yüzey kalitesinin aynı kalite düzeyinde olmasa da optimize edilmesi mantıklıdır. Breith, "Mevcut e-bisiklet uygulamaları, şu anda otomobillerdeki e-sürüşler için öngörülenlerle aynı kalite gereksinimlerine sahip değil" diyor. Ancak Liebherr'in yöneticisi "elektrikli bisikletler için belirli vites kriterlerinin otomotiv sektöründekilere benzer şekilde gelecekte daha katı hale gelmesi" olasılığını göz ardı edemez.

Bu nedenle elektrikli araçlara geçişte ön planda olmak isteyen tedarikçiler için yüksek hassasiyetli ve modern üretim teknolojisi büyük önem taşıyor. Çünkü elektrikli arabalar ve e-bisikletler yalnızca mükemmel şekilde parlatılmış bileşenlerle maksimum verimlilikle çalışabilir ve yoldayken çığlık atmak veya ciyaklamak yerine bir kedi gibi mırıldanabilir.

Yazar: Daniel Schauber, Uzman Gazeteci, Mannheim