KEM Konstruktion: Bisher ist Maxon eher für Kleinstmotoren und Steuerungen bekannt. Welche Gründe gab es in die Fertigung von Keramikkomponenten einzusteigen?
Philipp: Maxon hat bereits vor mehr als 20 Jahren mit der Technischen Keramik gestartet. Grund und Ziel hierfür war, die Verschleißfestigkeit unserer Getriebe zu erhöhen. Die schwächsten Teile im Getriebe sind die Achsen, auf denen die Planetenräder laufen. Also lag auf der Hand, dass wir hierfür ein anderes Material brauchten. Die technische Keramik war schnell gefunden, doch der Weg zur ersten funktionsfähigen Achse war lang und dauerte mehrere Jahre. Unter anderem beschäftigte man sich in dieser Zeit mit dem Spritzgießen, Pressen und Extrudieren. Die mechanische Bearbeitung war ebenso wichtig, um die hohen Ansprüche an Toleranzen zu erreichen. So entstanden unsere verschleißfesten Getriebe, die heute noch in der Bezeichnung ein „C“ für Ceramic tragen.
KEM Konstruktion: Welche Verfahren (CIM/MIM) verwendet Maxon um seine Keramikkomponenten zu fertigen? Können Sie kurz die Vor- und Nachteile des jeweiligen Verfahrens nennen?
Philipp: Wie man an unseren Anfängen erkennen kann, hat sich Maxon über die Jahre intensiv mit den Fertigungsverfahren Spritzgießen, Pressen und Extrudieren beschäftigt. Die jeweiligen Vor- und Nachteile der Verfahren sind nicht so einfach zu erklären. Zusammenfassend kann man sagen, dass die Auswahl des Verfahrens nicht nur in erster Linie von den Herstellkosten abhängt, sondern auch von der Herstellbarkeit geometrischer Aspekte und vom Nachbearbeitungsaufwand. Denn über die Grundformgebung haben wir inzwischen sehr viel Know-how in der Nachbearbeitung der Bauteile bei uns im Haus aufgebaut. Dazu gehören Verfahren wie Rund-, Flach und Centerlesschleifen aber auch die Hartbearbeitung im klassischen Sinne, wie Bohren, Fräsen und Drehen. Viele Bauteile bekommen auch spezielle Oberflächen für bessere Gleiteigenschaften oder optische Oberflächen wie Hochglanz oder Mattierungen.
KEM Konstruktion: Seit kurzem nutzt Maxon auch den 3D-Druck zur Fertigung von Keramikbauteilen. Welche Möglichkeiten bietet Ihnen das Additive Manufacturing und lösen Sie damit die bisherigen Verfahren ab oder ergänzen Sie diese damit?
Philipp: Ganz klar sehe ich in der Additiven Fertigung eine Ergänzung zu den heutigen Fertigungsverfahren. Gerade für Kleinserien oder Bauteile mit geringer Druckhöhe sind die geringeren Herstellkosten im Additiven Manufacturing von Vorteil. Auch in Verbindung mit unseren bisherigen Verfahren bietet der 3D-Druck die Möglichkeit, optimierte Rohteile für den Nachfolgeprozess zu fertigen. Darüber hinaus sind auch Teile herstellbar, welche mit einem klassischen Verfahren nicht möglich wären. So kann man komplett individualisierte Teile problemlos ab 1 Stück herstellen. Konstrukteure, Mediziner oder Designer können ihr Keramikbauteil nahezu ohne Einschränkungen designen, denn in der Herstellung sind dank Additive Manufacturing keine Grenzen mehr gesetzt.
KEM Konstruktion: Ebenfalls neu in der Keramikfertigung ist eine Lasermaschine für die Feinbearbeitung von Metallen und Keramik. Wo im Fertigungsprozess kommt diese Maschine zum Einsatz und welche Vorteile bietet sie?
Philipp: Unsere Lasermaschine wird im Bereich „Laser Präzision Bearbeitung“ eingesetzt. Der Laser kommt rein in der Hartbearbeitung vor. Die Möglichkeiten sind sehr vielfältig: Über eine Schneidoptik können wir Bauteile im Bereich von 2 µm Wiederholgenauigkeit fertigen. Wir sind in der Lage, Bauteile mit einer Restwandstärke von 20 µm zu erzeugen, dies ist zum Beispiel essentiell für keramische Festkörpergelenke oder Flachfedern aus Keramik. Über eine Scanneroptik können wir eine selektive Abtragung an der Oberfläche bewerkstelligen. Diese wiederum braucht man zum Beispiel für Oberflächenstrukturierungen.
KEM Konstruktion: Keramik ist ein langlebiger Werkstoff, weswegen Sie ihn für Bauteile wie Zahnräder oder Keramikspindeln in Linearantrieben nutzen, die dann in Maxon-Produkten zum Einsatz kommen. Fertigt Maxon auch Bauteile für andere Unternehmen?
Philipp: Ein ganz klares ja. Maxon hat vor vielen Jahren das Kompetenz-Center „Ceramic and Metall Injection Moulding“ gegründet. Bereits im Jahr 2000 hat Maxon Bauteile an externe Kunden verkauft, die noch nie mit einem Maxon-Antrieb in Berührung gekommen sind. Heute macht die BU nur noch 50% des Umsatzes mit der Maxon-Gruppe, der Rest geht an andere Kunden in der ganzen Welt. Wir sind sehr stark im Bereich der Medizintechnik, Uhrenindustrie, Luft- und Raumfahrt vertreten aber auch Produkte im Consumer-Bereich gehören zu unserem Portfolio.
Details zu den Hightech-Keramikkomponentenvon Maxon
Kontakt:
Maxon Motor GmbH
Produktion Deutschland
Untere Ziel 1
79350 Sexau
Tel. +49 7641 9114–0
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www.maxongroup.de
Präzise DC Motoren seit 1961
Maxon entwickelt und baut Elektroantriebe. Die DC-Motoren werden überall dort eingesetzt, wo die Anforderungen hoch sind und Ingenieure keine Kompromisse eingehen wollen. Die Motoren treiben die Nasa-Rover auf dem Mars an, sind in Insulinpumpen und in chirurgischen Handgeräten eingebaut. Man findet sie in humanoiden Robotern oder in hochpräzisen Industrieanlagen. In Tattoomaschinen, Passagierflugzeugen, Kameraobjektiven, Rennautos, Herzpumpen. Seit mehr als 50 Jahren stehen kundenspezifische Lösungen, Qualität und Innovation im Mittelpunkt. Das Produktprogramm umfasst: bürstenlose und bürstenbehaftete Gleichstrommotoren, bürstenlose Flachmotoren, Planetengetriebe, Stirnradgetriebe, Spezialgetriebe, Sensoren, Servoverstärker, Positioniersteuerungen, Hightech CIM- und MIM-Komponenten sowie kundenspezifische Antriebe.
