Produktsauberkeit im Automobilbau

Im Automobilbau gibt es zwei große Trends: eine wachsende Anzahl an Elektronikbauteilen und die Zunahme elektischer Antriebstechnik. Viele Hersteller haben Mühe, die strengeren Anforderungen an die Produktsauberkeit zu erfüllen. Hier kann Penn Engineering unterstützen.

18. Dezember 2018
Geschlossene Einpressmutter und geschlossene Einpressgewindebuchse (Bild: Penn Engineering)
Bild 1: Produktsauberkeit im Automobilbau (Geschlossene Einpressmutter und geschlossene Einpressgewindebuchse (Bild: Penn Engineering))

Diese Trends erfordert die Stromzuführung über mehrere Stromquellen – in der Regel über Kupferleitungen. Kupferleitungen und Stromschienen werden üblicherweise mit Befestigungsteilen angebracht. Befestiger können metallische Partikel enthalten, die sich lösen und Kurzschlüsse verursachen können. Deswegen haben Qualitätskontrollen und Sauberkeitstests stark zugenommen. Saubere Herstellung ist eines der Hauptthemen in der Automobilindustrie. Sowohl Funktionen als auch Lebensdauer von Produkten werden von Verunreinigungen beeinflusst.

Zwei Normen für die technische Sauberkeit

Es gibt zwei Normen, die sich mit diesem Thema befassen: die ISO 1632 und in Europa Teil 1 und 2 der VDA 19. Teil 1 dieser Norm behandelt lose Partikel wie metallische Späne. Teil 2 beschäftigt sich mit Partikeln, die am Befestiger haften und sich beim Verbau lösen können.

Teil 1 der Norm beschreibt die Ermittlung von Verunreinigungen. Bei der Prüfung wird das Maximum an Partikeln vom Befestiger gelöst, wobei typischerweise Flüssigkeiten verwendet werden. Die Norm regelt zudem die Dokumentation von Sauberkeitsspezifizierungen. Ziel ist es, dass nach Reinigungen keine Partikel mehr größer als 400 Mikrometer vorhanden sind. Das entspricht in etwa der Hälfte der Dicke von Kreditkarten.

Teil 2 von VDA 19 behandelt am Befestiger haftende Partikel. Das können kleine Metallteile und Späne sein, die sich beim Verbau des Befestigers lösen. Um das zu vermeiden, ist in der Montage Sorgfalt geboten. Die verwendeten Komponenten müssen Teil 1 der Norm entsprechen. Teil 2 bietet einen Leitfaden, wie sich Partikel am Entstehungsort vermeiden oder beseitigen lassen.

Hersteller von Befestigern bietet saubere Produkte

Der Zulieferer Penn Engineering erfüllt die Standards von Teil 1/VDA 19 und prüft seine Befestiger auf Produktsauberkeit vor der Verpackung der Ware. Einerseits versucht das Unternehmen bei der Herstellung seiner Produkte, das Entstehen loser Partikel zu vermeiden. Andererseits durchlaufen die Teile Prozesse zur Säuberung und zur Kontrolle. Das stellt sicher, dass keine Partikelgrößen über 400 Mikrometer vorhanden sind, bevor die Befestiger verpackt werden.

Penn Engineering befasst sich auch mit Teil 2/VDA 19: Verschiedenste seiner Teile sind so konzipiert, dass sie das Risiko von am Befestiger anhaftenden Partikeln reduzieren. Rückstände und Späne, die bei Schneidprozessen entstehen, können auch nach dem Waschen und Schleudern am Befestiger haften. Penn Engineering bietet Alternativen in Form von geschlossenen Einpressmuttern und Einpressbuchsen, da sich festgebackene Partikel beim Schraubvorgang lösen können.

Kaltformprozess für Gewinde

Diese Befestiger sind auf einer Seite geschlossen, sodass Partikel, die sich lösen, im Befestiger verbleiben, solange die Montageschraube nicht demontiert wird. Da diese Optionen nicht in allen Fällen anwendbar sind, bietet das Unternehmen auch Einpressgewindebolzen an. Diese Teile mit Außengewinde werden vor allem in Stromschienenanwendungen eingesetzt.

Normalerweise werden die Bolzengewinde über Gewindeschneiden aufgebracht. Bei dieser Methode entstehen viele Späne, und die gerissenen Oberflächen absorbieren viele Partikeln, die sich am Befestiger festsetzen. Stattdessen wendet Penn Engineering einen Kaltformprozess an, bei dem über hohen Druck und spezielle Werkzeuge das Gewinde aufgebracht wird. Hierdurch entsteht ein saubereres Teil ohne Verschmutzung mit metallischen Partikeln.

Über den Kaltformprozess erhält der Einpressgewindebolzen seine Form, ohne die Struktur des Befestigermaterials oder die Metalleigenschaften zu verändern. Im Gegensatz hierzu können Schneidprozesse das Gewinde schwächen. Die zunehmende Anwendung von VDA 19 hat zur Folge, dass sich jeder Zulieferer diesem Thema stellen muss. Das betrifft auch kleine Muttern und Schrauben.