DE10045229A1 - Herstellverfahren für ein Bremsscheiben-Rohteil - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für ein Bremsscheiben-Rohteil, welches aus einem blechförmigen Vollmaterial (Coil) ausgeschnitten oder von einem stabförmigen Vollmaterial ab- bzw. ausgeschnitten wird, wobei das Schneiden mittels Laserstrahl erfolgt. Bevorzugt wird ein Doppelschneidkopf eingesetzt und mit Stickstoff als Schneidgas gearbeitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für ein Bremsscheiben-Rohteil, welches aus einem blechförmigen Vollmaterial (Coil) oder von einem stab­ förmigen Vollmaterial ausgeschnitten oder abgeschnitten wird. Zum techni­ schen Umfeld wird lediglich beispielshalber auf die Zusammenfassung zu JP-59113992 verwiesen.

Üblicherweise wird ein Rohteil für Bremsscheiben, insbesondere für optisch gefällige Motorrad-Bremsscheiben aus Edelstahl oder dgl. durch Stanzen oder Feinschneiden aus einem sog. Vollmaterial hergestellt, d. h. das später noch geeignet weiterzubearbeitende Rohteil wird bspw. aus einem sog. Coil herausgeschnitten oder von einem Stab ausgeschnitten. Bei diesem mecha­ nischen Feinstanz-Prozess, der in der Schnittfläche bereits gute Oberflä­ chenqualität liefern soll, werden jedoch hohe Kräfte vom Material absorbiert, die in den anschließenden Fertigungsfolgen, bspw. beim Härten und Schlei­ fen, wieder freigesetzt werden.

Als Folge hiervon bildet sich in der Bremsscheibe übertrieben dargestellt ei­ ne Tellerfederform oder Krempenform heraus. Die geforderten Ebenheits- und Planlaufvorgaben an der fertigen Bremsscheibe sind daher nur schwer zu erreichen. An der fertigen Bremsscheibe kann sich als Folge hiervon Bremsenrubbeln einstellen, ferner können sich sog Auswaschungen an den Bremsflächen der Bremsscheibe ergeben, wodurch die gewünschte Gleich­ dicke nicht mehr gewährleistet ist, so dass sich der Abstand zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe unerwünschtermaßen vergrößert.

Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Schneiden mittels Laserstrahl erfolgt. Dabei kann es sich um einen CO₂-Laser oder um einen Festkörperlaser handeln. Bevorzugt wird dabei ein Doppelschneidkopf eingesetzt und mit Stickstoff als Schneidgas gearbeitet wird, wobei bereits hier darauf hingewiesen sei, dass das Laserstrahlschneiden vorteilhafterwei­ se am bereits gehärteten Vollmaterial erfolgen kann, d. h. es können die ent­ sprechenden Bleche zunächst gehärtet und dann ausgeschnitten werden.

Erfindungsgemäß werden die Rohteilkonturen der Bremsscheibe und in ei­ ner Weiterbildung auch die an dieser vorgesehenen Passbohrungen laser­ strahlgeschnitten. Dies ist mit dieser an sich bekannten, bislang hierfür je­ doch noch nicht angewendeten Fertigungstechnologe prozesssicher und vorteilhafterweise in einer relativ kurzen Bearbeitungszeit von ca. 1,5 Minu­ ten je Teil möglich. Insbesondere ist eine derart kurze Bearbeitungszeit dann erzielbar, wenn ein zweidimensionales CO₂-Laserbearbeitungszentrum mit Doppelschneidkopf eingesetzt wird, da hier in einem Schneidablauf zueinan­ der parallel zwei Bremsscheiben geschnitten werden können. Die Leistung eines bzw. jedes Lasers kann dabei in der Größenordnung von 3 bis 5 kW liegen.

Werden in diesem Laserbearbeitungszentrum Linearantriebe für den Laser­ schneidkopf eingesetzt, so können vorteilhafterweise Maß-Genauigkeiten in der Größenordnung von 0,05 mm erzielt werden, d. h. eine Toleranz von H7. Bevorzugt ist als Schneidgas Stickstoff vorzusehen, um eine Oxidschicht zu vermeiden. Auf diese Weise ist das Bauteil optimal für eine nachfolgende Kathodentauchlackierung oder ein anderes Beschichtungsverfahren vorbe­ reitet.

Die Bleche, aus denen die Bremsscheiben-Rohteile erfindungsgemäß aus­ geschnitten werden, können Abmessungen in der Größenordnung von 1000 mm × (1000 mm bis 2000 mm) aufweisen und dabei weich, insbesondere jedoch auch gehärtet und gerichtet laserstrahlgeschnitten werden. Vorteil­ hafterweise können somit die Platinen oder dgl. im bereits gehärteten Zu­ stand erfindungsgemäß beschnitten werden. Beim Laserstrahlschneiden, welches annähernd kraftlos erfolgt, treten vorteilhafterweise keine nennens­ werten Verzüge auf, so dass das somit gebildete Bremsscheiben-Rohteil eben ist und anschließend einfach und insbesondere ohne umfangreichen Materialabtrag fertiggeschliffen werden kann. Somit können beim Schleifen sicher und einfach beherrschbar Ebenheits- und Planlaufwerte erreicht wer­ den, die unterhalb der Größenordnung von 0,05 mm liegen. Noch weitere Parameterverbesserungen können dann durch Walzenrichten oder durch Feinschleifen erzielt werden.

Das vorgeschlagene Herstellverfahren zeichnet sich darüber hinaus durch weitere Vorteile aus. So entfällt die bislang relativ kostspielige Stanz- und Bohrbearbeitung und der damit verbundene Werkzeugverschleiß. Auch durch die Einsparung von teuren Stanzwerkzeugen ergibt sich eine Kosten­ reduzierung. Vorteilhafterweise kann mittels Laser praktisch jede zweidimen­ sionale Kontur geschnitten werden, so dass eine große Flexibilität hinsicht­ lich Design der Bremsscheiben und Teilevielfalt vorliegt. Ersatz-Rohteile sind schneller und individuell jederzeit herstellbar. Zurückkommend zur Qualitäts­ steigerung am hergestellten wird an einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe die dem Fachmann bekannte sog. Schirmung verringert, wobei eine weitere Folge der erzielbaren Qualitätsverbesserung eine gesteigerte Kundenzufrie­ denheit ist.

Claims (3)

1. Herstellverfahren für ein Bremsscheiben-Rohteil, welches aus einem blechförmigen Vollmaterial ausgeschnitten oder von einem stabförmi­ gen Vollmaterial abgeschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneiden mittels Laserstrahl er­ folgt.

2. Herstellverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Doppelschneidkopf eingesetzt und bevorzugt mit Stickstoff als Schneidgas gearbeitet wird.

3. Herstellverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserstrahlschneiden am bereits gehärteten Vollmaterial durchgeführt wird.