Spritzgießen

Maxon stellt Keramikkomponenten in Eigenregie her

Anzeige
Die Maxon Motor GmbH ist weltweit für hochpräzise Antriebe bekannt. Doch nur wenige wissen, dass das Unternehmen eine eigene Spritzgussabteilung für Keramik und Metall unterhält. Maxon Ceramic in Sexau entwickelt und fertigt präzise Bauteile für spezielle Anwendungen im CIM- und MIM-Verfahren. Dank CIM (Ceramic Injection Moulding) ist das Unternehmen in der Lage, auch die komplexesten Keramikformen herzustellen, unter anderem Keramikspindeln sowie Spezialteile für die Uhren- und Musikindustrie.

Inhaltsverzeichnis

1. Keramik für längere Lebensdauer
2. Vom Motor bis zur Spindel
3. Zwei Tage in den Ofen
4. Schnelle Bearbeitung von Prototypen

Keramik ist ein hervorragendes Material, um Getriebe zu verstärken. Aus diesem Grund hat Maxon vor 20 Jahren eine eigene Pulverspritzguss-Abteilung gegründet. Dort werden inzwischen auch Keramikteile produziert, die für ein besseres Musikerlebnis sorgen. Der größte Stolz der Abteilung kriegt standesgemäß ein eigenes Zimmer. Andreas Philipp, Leiter der Abteilung Pulverspritzguss beim Antriebspezialisten, steuert schnurgerade auf die neu hochgezogenen Mauern hin, öffnet die Türe und zeigt auf die einzige Maschine, die im Raum untergebracht ist – eine Lasermaschine zur Hartbearbeitung von Keramikbauteilen. Die neuste Anschaffung ist in der Lage, Keramik auf 2 Mikrometer genau zu schneiden, erklärt Philipp. Federelemente mit einer Wandstärke von 17 Mikrometer bearbeiten und gleichzeitig präzise Messungen durchführen. Damit soll die Abteilung fit für die Zukunft gemacht, Kunden noch schneller mit Präzisionsteilen beliefert werden.

Keramik für längere Lebensdauer

Dass das Unternehmen überhaupt eine eigene Spritzguss-Abteilung für Keramik und Metall betreibt, dürften nur wenige Leute wissen, schließlich ist das Unternehmen wegen seiner Mikromotoren bekannt, die auf dem Mars im Einsatz sind aber auch auf der Erde unzählige Anwendungen antreiben – von Operationsrobotern über Laborautomaten bis hin zu Tattoomaschinen. Neben Präzisionsantrieben entwickelt und produziert der Hersteller auch Steuerungen, Encoder und vor allem Getriebe. Und diese müssen für bestimmte Einsätze verstärkt werden. Genauer gesagt: einzelne Komponenten wie etwa Zahnräder, Achsen oder Planetenträger. Für diese „Aufrüstung“ eignet sich Keramik besonders, schließlich ist das Material im Vergleich zu Stahl beständiger gegen Chemikalien, hohe Temperaturen und Verschleiß. Keramikachsen in Getrieben verlängern die Lebensdauer beträchtlich. Besonders, wenn der Antrieb im Start-Stop-Betrieb eingesetzt wird. Aus diesem Grund hat das Unternehmen begonnen, die Keramikteile selbst herzustellen. Heute arbeiten in der Spritzgussabteilung 45 Personen, darunter Entwickler, Applikations-Ingenieure, Qualitätsfachleute und Produktionsmitarbeitende.

Vom Motor bis zur Spindel

Die Pulverspritzguss-Fachleute sind Teil des Produktionswerkes in Sexau in Süddeutschland, welches sich auf Getriebe spezialisiert hat. Entsprechend werden rund die Hälfte aller Teile, die die Abteilung verlassen, in Maxon-Antrieben eingesetzt. Besonders begehrt sind die Keramikspindeln für Linearantriebe, da sie leichtgängig und verschleißfest sind. „Wir sind das einzige Unternehmen, das dem Kunden Motor, Getriebe und Keramikspindel aus einer Hand bieten kann“, sagt Produktmanager Walter Kuhn. Die Entwicklung und Produktion von präzisen Keramikbauteilen ist aufwendig und nicht ganz billig. Die Prozesse sind komplex und für die Hartbearbeitung werden Diamantwerkzeuge oder – wie bereits erwähnt – Lasermaschinen benötigt. Deshalb wird Keramik meistens nur aufgrund von sehr spezifischen Anforderungen gewählt, die mit herkömmlichen Werkstoffen nicht erfüllt werden können. Oder wie es Andreas Philipp sagt: „Keramik kommt zum Einsatz, wenn alle anderen Materialien versagt haben.“

Zwei Tage in den Ofen

Am Anfang des Produktionsprozesses steht das Granulat, auch Feedstock genannt. Dieses beinhaltet einen bestimmten Anteil an Bindemittel, damit das Material überhaupt in Gussformen gepresst werden kann. Nachdem die Teile dann die Spritzgussmaschine verlassen haben, können sie bereits leicht bearbeitet werden, mit fertigen Keramikkomponenten haben sie aber noch nicht viel gemein. Diese sogenannten Grünlinge sind spröde, leicht brechbar und viel größer als das Endprodukt. Damit sie die besonderen Eigenschaften von Keramik erhalten, wird ihnen zuerst in einem chemischen Verfahren das Bindemittel wieder entzogen. Danach geht es für zwei Tage in den Ofen zum Sintern, wo die Bauteile bei maximal 1500 °C um bis zu 30 % schrumpfen. Dieser Volumenverlust ist schwierig zu kalkulieren, besonders wenn Toleranzen im Mikrometerbereich das Ziel sind. Daher geht es für viele Bauteile nach dem Ofen in die Nachbearbeitung, wo durch Schleifen die geforderten Toleranzen erreicht werden. Bei manchen Bauteilen reicht dagegen ein einfaches Polierverfahren, und danach sind sie bereit zur Auslieferung.

Schnelle Bearbeitung von Prototypen

Die besonderen Eigenschaften von Keramik sorgen dafür, dass Maxon nicht nur Bauteile für Getriebe anfertigt. Zu den gefertigten Produkten zählen kleinste Düsen für die Industrieautomation, Klinken für die Uhrenindustrie aber auch Gehäuse für Kopfhörer. Letztere werden bereits seit Jahren im Werk hergestellt und haben einen positiven Effekt auf die Klangqualität. Zudem sind sie im Gegensatz zu Metallgehäusen kratzfest und behalten ihren schönen Glanz über eine lange Zeit. Das Grundprinzip in der Pulverspritzguss-Verarbeitung ist in den letzten Jahren gleichgeblieben. Trotzdem sind gewisse Veränderungen spürbar. Laut Philipp wird wohl in Zukunft die Bearbeitung von Grünlingen abnehmen. Stattdessen geht man vermehrt dazu über, einfache Grundformen zu spritzen und dieses danach mit Hightech-Maschinen zu bearbeiten, bis sie die perfekte Form haben. „Dadurch erhalten die Kunden viel schneller einen Prototypen“, sagt Philipp. Auch Kleinserien können rascher ausgeliefert werden. Was sich nicht verändert, ist die Faszination für Pulverspritzguss, die durch die ganze Abteilung spürbar ist. „Jeder Auftrag ist anders, nichts ist Standard. Keramik ist ein massiv herausforderndes Material und genau das macht es so spannend.“ jg

Messe SPS 2019: Halle 1, Stand 224

Details zur Keramikfertigung bei Maxon:

hier.pro/GDDtA

Kontakt zu Maxon Motor:

maxon motor GmbH
maxon ceramic
Untere Ziel 1
79350 Sexau
Tel.: +49 (0) 7641 9114-0
Fax: +49 (0) 7641 9114-14
E-Mail: ceramic@maxonmotor.com
Website: www.maxongroup.de

Anzeige

Emerson: Pneumatik 4.0

Smartenance

Pneumatik 4.0 bei Emerson im Überblick

Video aktuell

Die Zimmer Group präsentiert auf der Motek 2019 Neuheiten für die Mensch-Roboter-Kollaboration: Darunter Erweiterungen im Portfolio der mechatronischen Greifer sowie unterschiedliche Möglichkeiten der Ansteuerung der End-of-Arm-Tools.

Aktuelle Ausgabe

Titelbild KEM Konstruktion Entwicklung Management 12
Ausgabe
12.2019
LESEN
ARCHIV
ABO

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Top-Thema Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen

Alles über Spannvorrichtungen und welches Einsparungspotenzial sie bieten

Top-Thema Schaltschränke

Alle Infos über den Schaltschrankbau mit seinen Komponenten, Geräten und deren Verdrahtung

Kalender

Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de