Ohne Stick-Slip-Effekte µm-genau einpressen
Mit dem ›Microhammering‹ steht ein Einpressprozess für anspruchsvollste Einstell- und Positionieraufgaben im µm-Bereich zur Verfügung. Das Besondere daran ist ein hochdynamischer Piezoaktuator in Kombination mit einem Stromstoßgenerator, der die Einpressbewegung generiert und Schrittweiten von weniger als 1 µm möglich macht.
Bild 1. Die Microhammering-Station zur Einstellung und Positionierung im Mikrometerbereich, beispielsweise hier zur Hubeinstellung eines Benzin-Hochdruckinjektors
Kommen in der Produktion von mechanischen Bauteilen Einpressvorgänge zum Einsatz, die eine präzise Positionierung verlangen, so werden üblicherweise Systeme mit Spindelantrieben oder Konzepte mit Keilverstellung verwendet, die Positioniertoleranzen im Bereich von Hundertstelmillimetern prozesssicher erreichen können. Bei Toleranzbereichen von wenigen Mikrometern stoßen diese Verfahren jedoch an ihre Leistungsgrenze. Microhammering ist ein neuer Einstellprozess, der auch im µm-Bereich prozesssicher positionieren kann.
Ein Paradebeispiel kommt aus der Automobilindustrie: Die Einspritzmengendosierung wird unter anderem maßgeblich vom Nadelhub des Einspritzventils bestimmt, der aus diesem Grund präzisesten Einstelltoleranzen unterliegt. Kommende Injektorgenerationen erfordern zur Einhaltung neuester Emissionsvorgaben besondere Aufmerksamkeit in Bezug auf diesen Einstellprozess und fordern bereits jetzt kleinste Positioniergenauigkeiten bis zu ±1 µm. Dank des Microhammering-Einstellprozesses können diese anspruchsvollen Forderungen nun mithilfe eines simplen, aber effektiven Lösungsansatzes serienreif realisiert werden (Bild 1).
Verbesserungen an bewährten Systemen und Verfahren sind für gewöhnlich die logische Konsequenz zur Erfüllung strengerer Toleranzen und höherer Anforderungen – jedoch nur so lange, bis die bestehende Technik aufgrund physikalischer Gegebenheiten an ihre Grenzen stößt. Die mechanische Reibung bewirkt zum Beispiel bei klassischen Einpressprozessen einen Stick-Slip-Effekt. Diese sich sprunghaft verändernden Reibeigenschaften begrenzen die erreichbare Positioniergenauigkeit und mindern dadurch die realisierbare Einstelltoleranz. Sind die Grenzen eines Prozesses erreicht, so besteht der Bedarf, die etablierte Technik durch einen neuen Prozess auf die nächste Evolutionsstufe zu heben. Mit dem Microhammering-Verfahren steht nun ein neuer Einpressprozess für anspruchsvollste Einstell- und Positionieraufgaben zur Verfügung.
HERSTELLER
Sonplas GmbH
94315 Straubing
Tel. +49 9421 9275-0
Fax +49 9421 9275-198
www.sonplas.de