3M Technical Ceramics
Zweigniederlassung der 3M Deutschland GmbH

3M™ Reibwerterhöhende Scheiben

3-Dimensionale Lösung der 3M™ Reibwerterhöhenden Folien

Großer Automobilzulieferer setzt auf 3M™ Reibwerterhöhende Folien mit speziellem Design.

Ausgangssituation

Ausgangspunkt für das Projekt war die Anfrage eines großen Zulieferunternehmens (Tier 1), das von einem global operierenden Automobilkonzern mit der Konstruktion und Herstellung einer Kettenrad-Baugruppe beauftragt worden war. Auf das Kettenrad sollten - mit dem Ziel maximaler Reibwerterhöhung - "Friction Shims" montiert werden. Der Vorgängermotor kam an dieser Stelle an Grenzen bezüglich des sicher übertragbaren Drehmoments. Darum musste eine Lösung zur verbesserten Kraftübertragung zwischen Kettenrad und Kurbelwelle gefunden werden. Als bestehender Kunde verfügte der Zulieferer bereits über langjährige Erfahrung in der Zusammenarbeit mit 3M™ und umfassendes Wissen hinsichtlich der spezifischen Eigenschaften und Stärken von3M™Reibwerterhöhenden Lösungen gerade auch im Vergleich zu Konkurrenzprodukten.

Projektziele

Davon ausgehend war schon von Beginn der Zusammenarbeit klar, dass durch  die Kompetenz von 3M™eine der zentralen Anforderungen an die Entwicklung der Baugruppe sicher eingelöst werden konnte: die maximale Erhöhung des Reibwerts zwischen Kettenrad und Kurbelwelle. Durch ein mit chemisch Nickel beschichtete, in die Hartstoffpartikel eingelagert werden, leisten 3M™Reibwerterhöhende Scheiben gegenüber Bauteilen ohne Reibwerterhöhung eine um den Faktor 4 höhere Performance (Reibwerte zwischen 0,60 und 0,70). Dieser Unterschied bedeutet einen merklichen Vorteil für die Leistungsstärke des Motors unter vergleichbaren Rahmenbedingungen.

Neben der verbesserten Leistungsfähigkeit des Motors ist die deutlich erhöhte Sicherheit gegenüber dem „Durchrutschen“  , die über die Reibwerterhöhung erzielt werden kann, aus Sicht der Motorenhersteller nicht hoch genug einzuschätzen. Ein Durchrutschen der Bauteile würde hier den  größten anzunehmenden Schaden zur Folge haben: einen Totalausfall des Motors. Ziel von reibwerterhöhenden Maßnahmen ist es daher immer, maximale Leistungsstärke bei gleichzeitig maximaler Sicherheit zu gewährleisten.

Durch 3M™Reibwerterhöhende Folien kann dies erfolgreich realisiert werden.

Anforderungen und Herausforderungen

In Zusammenarbeit mit dem Kunden wurden von den 3M Design Ingenieuren Grad und Ausführung der Shims entwickelt. Aufgrund der hohen Oberflächengüte der Gegenmaterialen wurde für die eingelagerten Hartstoffpartikel Typ 10 mit besonders feiner Diamantpartikelgröße ausgewählt.   

Die zentrale Anforderung des Kunden bestand jedoch weniger in der spezifischen Zusammensetzung des Materials als vielmehr in der entsprechenden Anpassung der Scheibe als funktionaler Bestandteil der Baugruppe. Um hier eine optimale Verbindung mit gleichzeitig möglichst unkomplizierter, dabei effizienter Montage zu verbinden, wurden in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden eine Reihe verschiedener Dimensionierungen und Lösungen auf der Basis „zweidimensionaler“ Scheiben ausprobiert. Schließlich aber entschied man sich für den Einsatz von 3D-Shims in der Baugruppe. Die wesentliche Anpassung der Scheiben bestand darin, sie mit drei Laschen zu versehen, über welche die Scheiben auf einfachste Weise auf das Kettenrad aufgeclipst werden.  

Projektablauf und Fazit

Jahrzehntelange Erfahrung in der Zusammenarbeit mit Unternehmen aus der Automobilindustrie spiegeln sich bei 3M™ in einem hohen Maß an Qualitätsbewusstsein, in der detaillierten Kenntnis konkreter Prozessabläufe und Abstimmungsverfahren sowie in einer umfassenden Kooperationsbereitschaft über den gesamten Prozessverlauf hinweg wider. Besondere Stärken von 3M™ liegen hier vor allem in der technischen Beratung und Betreuung des Kunden. Diese findet bereits bei Kontaktaufnahme durch den Vertrieb mit dem Einsatz kompetenter Anwendungstechniker statt.

Auf diese Weise fanden beide Parteien bei der Auswahl und Dimensionierung der Friction Shims zügig zu einer gemeinsamen Lösung, um die gewünschte Reibwerterhöhung im Bauteil zu erreichen.

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