Weniger Reibung und schnellere Montage

Anbieter zum Thema

Kaltfügen erlaubt auch einteilige Konstruktionen und höherfeste Werkstoffe

Ein weiterer Vorteil ist, dass Rahmen und Lager auf diese Weise nicht nachträglich um die Nockenwellen herum gebaut werden müssen. Stattdessen lassen sich hier einteilige Komponenten verwenden, was neue Konstruktionsoptionen eröffnet und die Leistung verbessert. Während beispielsweise bei herkömmlichen Lagern an den Trennebenen der Ölfilm abreißen kann, wird dies mit den verbauten einteiligen Lagern vermieden und dadurch die Reibung der Welle verringert. Das wiederum wirkt sich positiv auf den Gesamtverbrauch und damit auch auf den CO₂-Ausstoß aus.

Da der Fügevorgang bei Raumtemperatur stattfindet, werden Werkstoffveränderungen, die sich etwa beim thermischen Fügen bilden können, vermieden. Dies spart nicht nur die Energiekosten für das Abkühlen oder Erwärmen, auch die sonst üblichen Härterestriktionen für den verwendeten Werkstoff müssen nicht beachtet werden, wodurch sich stabilere Stoffe verbauen lassen. Bewährt hat sich diese Technik bereits bei der NT CamShaft, einer gebauten Nockenwelle, die dadurch rund 36 % leichter gestaltet und mit einem reibungsarmen einteiligen Wälzlager versehen werden konnte. Die Fügung des gesamten Ventiltriebs als eine Einheit ist eine Weiterentwicklung des dafür geschaffenen Konzepts.

Die Aufpresskräfte – und damit auch das Losbrechmoment – werden bei der Fertigung des NT ModulCam während des gesamten Fügeprozesses vollständig überwacht. Um trotz der beengten Platzverhältnisse zwischen den im Werkzeug aufgebauten Komponenten die dazu nötigen Werte erfassen zu können, wird an allen relevanten Stellen eine spezielle Messmimik eingesetzt. Die zu jeder gefügten Welle erhobenen Daten werden in einem Data-Matrix-Code dokumentiert und sind so jederzeit nachverfolgbar.

Durch diese lückenlose Kraft-Weg-Überwachung und da keine thermische Energie in den Werkstoff eingetragen wird, muss zudem der Durchmesser der Nocken nicht zu einhundert Prozent kontrolliert werden. Bei der Ausrichtung des Rahmens und der weiteren Komponenten in der Fertigungsanlage sind dagegen engste Toleranzen einzuhalten. Dies wird zum einen durch die vollständige Vorbearbeitung der Bauteile und zum anderen durch das eigens dafür entwickelte Werkzeug erreicht.

Geeignet ist das NT ModulCam für zwei bis vier Zylinder in Reihe sowie für V6- und V8-Motoren. Der einbaufertige Ventiltrieb umfasst neben dem Lagerrahmen aus Aluminium-Druckguss und ein oder zwei Nockenwellen je nach Anforderung auch weitere Anbauteile und Zusatzsysteme, wie Nockenwellenversteller, Ölabscheider oder die Aktorik. Weil diese verschiedenen Bauteile nicht wie üblich einzeln montiert werden müssen, reduziert sich die Montagezeit mit dem Modul um mindestens 50 Prozent. Darüber hinaus lässt sich der Ventiltrieb durch die Bauweise als einheitlicher Block leichter in automatisierte Fertigungsabläufe einbinden. (bm)

(ID:39295590)