Das Projekt
Ein US-amerikanischer Zulieferer von Elektrofahrzeugen entwickelte ein neues Batteriemanagement- und elektronisches Steuerungssystem und benötigte dafür präzise Aluminiumkomponenten zum Schutz der empfindlichen Elektronik. Diese Bauteile mussten in eine eng dimensionierte Fahrzeugarchitektur passen, wo jeder Millimeter zählte. Der Kunde stand unter großem Zeitdruck und benötigte schnell serienreife Komponenten – ohne Kompromisse bei der Maßgenauigkeit und der langfristigen Zuverlässigkeit einzugehen, die für Automobilanwendungen unerlässlich sind.
Die Herausforderung
Das Projekt hatte vier spezifische Anforderungen, die gleichzeitig erfüllt werden mussten.
Hohe Maßgenauigkeit. Die Komponenten wiesen komplexe Montagegeometrien, präzise Dichtflächen und eng tolerierte Schnittstellen auf, an denen sie mit dem Akku und den Steuermodulen verbunden wurden. Jede Abweichung würde Montageprobleme verursachen oder die Abdichtung beeinträchtigen.
Komplexe Konstruktion. Die Bauteile umfassten dünnwandige Profile zur Gewichtsreduzierung, interne Rippen zur strukturellen Verstärkung und aufwendige Außenprofile, die im Gussverfahren gefertigt und anschließend präzise nachbearbeitet werden mussten. Standardverfahren wären mit dieser Kombination aus Komplexität und Genauigkeit überfordert gewesen.
Zuverlässige Langzeitleistung. Diese Komponenten würden jahrelang im Fahrzeug verbaut sein und dabei Temperaturschwankungen, Vibrationen und potenzieller Feuchtigkeit ausgesetzt sein. Sie könnten sich während ihrer gesamten Lebensdauer weder verziehen noch Risse bekommen oder korrodieren.
Schnelle Prototypenvalidierung. Der Zeitplan des Kunden ließ wenig Spielraum für iterative Werkzeugänderungen oder langwierige Lieferantenqualifizierungszyklen. Benötigt wurden Teile, die die Validierung schnell bestehen und reibungslos in die Serienproduktion übergehen konnten.
Unser Ansatz
Wir begannen bereits vor dem eigentlichen Metallzuschnitt mit der Überprüfung des Kundenentwurfs auf Herstellbarkeit, um potenzielle Probleme bei der Gussfüllung, der Bearbeitungszugänglichkeit und der Dimensionsstabilität zu identifizieren.
DFM-Engineering-Überprüfung. Wir analysierten die CAD-Modelle und schlugen Anpassungen an Wandstärkenübergängen, Entformungsschrägen und Angussstellen vor, um die Gussqualität zu verbessern, ohne die funktionale Geometrie des Bauteils zu verändern. Diese Vorabprüfung verhinderte spätere, kostspielige Nacharbeiten am Werkzeug.
Prototypenentwicklung. Auf Basis des optimierten Designs entwickelten wir die Werkzeuge für den Prototypenbau und fertigten Musterteile für die Passform- und Funktionsprüfung des Kunden. Die Prototypen wurden gemäß den Produktionsvorgaben bearbeitet und endbearbeitet, sodass der Kunde darauf vertrauen konnte, dass der finale Produktionsprozess die gleichen Ergebnisse liefern würde.
Aluminiumguss. Wir verwendeten Aluminium-Druckguss unter Hochdruck, um die komplexe Gehäusegeometrie zu formen, einschließlich der internen Strukturen, deren Bearbeitung aus dem Vollen aufgrund der hohen Kosten nicht möglich gewesen wäre. Der Gießprozess wurde optimiert, um die Porosität in kritischen Dichtungsbereichen zu minimieren.
CNC-Bearbeitung. Nach dem Gießen wurden die Passflächen, Gewindebohrungen und Dichtflansche präzisionsbearbeitet, um die für die Montage erforderlichen engen Toleranzen zu erreichen. Dieses zweistufige Verfahren – Gießen der komplexen Form, anschließende Bearbeitung der präzisen Schnittstellen – ermöglichte sowohl geometrische Komplexität als auch Maßgenauigkeit.
Qualitätsprüfung. Jede kritische Abmessung wurde anhand der Kundenspezifikationen mit Präzisionsmessgeräten überprüft. Wir stellten Prüfberichte zusammen mit den Prototypen- und Serienunterlagen bereit, um sicherzustellen, dass dem Entwicklungsteam des Kunden Daten zur Validierung des Designs und zur Lieferantenqualifizierung vorlagen.
Das Ergebnis
Die Komponenten wurden ohne größere Prozessänderungen von der Prototypenfreigabe in die stabile Serienproduktion überführt.
Verbesserte Herstellbarkeit des Designs. Die DFM-Überprüfung deckte potenzielle Probleme frühzeitig auf, was zu einem Design führte, das sich leichter und konsistenter produzieren ließ, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
Verkürzter Entwicklungszyklus. Durch die Kombination von hauseigener Formenentwicklung, Gießerei und Bearbeitung konnten wir die Verzögerungen durch die Koordination mehrerer Zulieferer vermeiden. Der Kunde erhielt produktionsfertige Teile schneller als ursprünglich geplant.
Konstante Produktionsleistung. Der validierte Prozess erwies sich über alle Produktionschargen hinweg als stabil und lieferte Teile, die sich sauber montieren ließen und in den Batterie- und Steuerungssystemen des Kunden zuverlässig funktionierten.
Was dies für Ihr Projekt bedeutet
Entwickeln Sie Komponenten für Elektrofahrzeugbatterien oder elektronische Steuerungen und benötigen Sie präzise Aluminiumteile, die schnell vom Prototyp in die Serienproduktion übergehen – ohne die Arbeit auf drei verschiedene Zulieferer aufzuteilen? Wir übernehmen den gesamten Prozess intern. Von der DFM-Prüfung bis zur CMM-geprüften Fertigung unterstützen wir Elektrofahrzeughersteller dabei, ihre Entwicklungsprogramme im Zeitplan zu halten.
Sie benötigen eine Batterie oder eine Komponente für ein Steuerungssystem, die schnell und präzise gefertigt werden muss? Senden Sie uns Ihre Zeichnungen, und wir prüfen die Fertigungstauglichkeit des Designs.