Vom Spritzgussteil als Vorbild zur CNC gefrästen und gedrehten Performance-Variante mit optimiertem Lagersitz

Wir erhielten eine Anfrage zur Herstellung eines Differentialgehäuses aus Aluminium. Das originale Gehäuse gibt es bereits als Spritzgussteil im Handel zu kaufen, jedoch weist es in Sachen Dauerhaltbarkeit im permanenten Renneinsatz Defizite auf. Wir begannen unsere Arbeit mit der Erstellung eines CAD Projektes und entwickelten den ersten digitalen 3D-Prototypen anhand des Spritzgussteiles

 

Als Rohmaterial wählten wir 7075 T6 Aluminium, welches mit hervorragenden spanenden Eigenschaften, sowie guten Festigkeitswerten überzeugen kann.

Das Originalteil wies einen Stahleinsatz zur Aufnahme des Kugellagers, sowie Führung der Differential-Ausgangs auf und wir entschieden uns mit der Konstruktionsabteilung dafür, eine einteilige Variante zu entwerfen, welche die erforderlichen Passungen bereits in der Bearbeitung erhielt. Um mehr Wandstärke im Lagerbereich zu erlangen, erhöhten wir den Aufnahmedurchmesser von 10mm auf 15mm, was uns zu einer höheren Steifigkeit im Bauteil verhalf. Hinzu kam, dass sich die konstruktive Ausarbeitung als etwas knifflig erwies, da wir den Auslauf des Fräsers in alle Richtungen berücksichtigen mussten und deshalb das Innere des Differentials etwas komplizierter aussah, als im Spritzguss.

Da wir auf unserer MAHO MH600E über Radius- und Längenkorrekturen verfügen und diese einfach auf die zu fertigenden Bauteile anwenden können, war die Bearbeitung des höchst genauen Innenbereiches inklusive aller Passungen kein großes Thema. Den Innenbereich arbeiteten wir mit einem 3mm Schaftfräser aus, der in 32mm Tiefe operierte und Feingefühl unserer Programmierer erforderte. Das Programm lief aufgrund der sehr vorsichtigen Vorschübe und Beschleunigungen knapp drei Stunden, was sich jedoch in einem hervorragenden Fräsergebnis widerspiegelt. Die Zweite Aufnahme fand in unserer Drehmaschine statt, in welcher wir die Rückseite, Differentialausgang und Lagerpassung in das Bauteil einbrachten. Das größere Kugellager wurde mit dem Einsatz von Flüssigstickstoff und Hitze Montiert, um einen möglichst festen Sitz zu garantieren und Verschleiß vorzubeugen.

Im Direkten Vergleich sieht man hier die Spritzguss- zu CNC-Variante. Was ins Auge sticht ist die saubere Oberfläche bei der CNC-Variante mit Ausläufen der Fräserradien