Innovative Endenbearbeitung für Einspritzsysteme

Einspritzsysteme bei Common-Rail-Einspritzmotoren müssen heute einem hohen Druck standhalten. Denn der anhaltende Trend im Automobilbau namens „Downsizing“ sorgt dafür, dass der Hubraum immer kleiner wird, die Motoren jedoch immer leistungsstärker werden und zugleich ihren Kraftstoffverbrauch verringern sollen. Auch verschiedene Verbindungen zwischen den Motorenkomponenten sind von dieser Entwicklung betroffen.


Die Anlagenbauer von Felss Systems haben daher eine neue Lösung entwickelt, um im Rahmen der Endenbearbeitung die metallischen Kontaktflächen zwischen Kraftstoffleitung und Einspritzventil effizienter und prozesssicher herzustellen. Auch bei der Herstellung von Bremsleitungen und Klimaleitungen kann dieses Verfahren eingesetzt werden.

Eigentlich ist es nur ein winziges Detail an der kleinen und schmalen Einspritzleitung: An ihrem Ende befindet sich ein Bördelflansch, der das Edelstahlrohr mit dem Einspritzventil verbindet. Zwischen den Metallflächen der Komponenten gibt es keine Dichtungen. Nur die passgenaue und völlig einheitliche Oberfläche des Bördelflanschs garantiert die absolute Dichtheit. Der betroffene Bereich, der dem hohen Einspritzdruck standhalten muss, ist gerade einmal 0,8 Millimeter breit.


Anforderungen an Einspritzsyteme steigen

„Mit dem zunehmenden Druck in modernen Motoren sind die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit dieser Verbindungen gestiegen. Selbst winzigste Ungenauigkeiten im Metall genügen, damit geringe Mengen aus dem System diffundieren. Das gilt es natürlich zu verhindern“, erklärt Manfred Schmid, Prozessentwicklung bei den Rohrspezialisten des Maschinenbauers Felss Systems. Viele Unternehmen setzten bei der Endenbearbeitung auf das maschinelle Polieren der betroffenen Flanschoberfläche. Dabei wird ein Poliermittel aufgebracht und Bürsten bearbeiten anschließend die winzige Fläche. Allerdings hat das Verfahren Nachteile: Oft ist es nicht absolut prozesssicher, weil die Oberfläche ungleichmäßig bearbeitet wird. Zudem muss mit dem Poliermittel ein weiterer Feststoff in den Produktionsprozess eingebracht und nach der Bearbeitung vollständig entfernt werden.


Innovative Endenbearbeitung: rollen statt bürsten

Die Konstrukteure von Felss Systems haben eine Maschinenlösung entwickelt, die auf einer anderen Bearbeitungsstrategie für die Rohrenden der Einspritz-, Brems- oder Klimaleitungen basiert: Mithilfe von drei Rollen, die sich unter Druck um das Rohr drehen, wird der Bördel kalibriert. „Seine Oberfläche wird gewissermaßen geglättet“, erläutert Schmid. „Unter dem Mikroskop betrachtet erzeugen wir radiale Längsrillen, die für absolute Dichtheit sorgen.“ Zugleich sorgt eine in die Anlage integrierte Oberflächenprüfung für höchste Prozesssicherheit. Das optische System vergleicht die Aufnahme und die Parameter des fertig rollierten Bördels mit den Parametern der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit – und das Ganze innerhalb der Taktzeit von rund sechs Sekunden. „Der einfache Rollierprozess verfügt zwar nur über eine Ausbringung von zehn Teilen pro Minute. Wir können aber eine Anlage mit zwei Rolliereinheiten und somit doppelter Ausbringung installieren“, sagt Schmid.


Endenbearbeitung 100 Prozent prozesssicher

Insgesamt sind die Rohrspezialisten von Felss Systems überzeugt, dass diese neue Lösung für die Oberflächenbearbeitung von metallischen Dichtungsflächen, die u.a. bei Einspritzleitungen benötigt werden, großes Marktpotenzial hat. – Denn: „Die Vorteile sind im Vergleich zu Verfahren mit Polieranlagen eindeutig. Es wird nicht nur das Poliermittel eingespart, zugleich ist das Verfahren in Kombination mit der optischen Oberflächenprüfung 100 Prozent prozesssicher. Angesichts der hohen Ausbringungsmengen ist das ein enormer Vorteil“, bestätigt Georg Herz, Prokurist & Geschäftsleitung, die positive Gesamteinschätzung.