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antriebstechnik 8/2018

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FVA AKTUELL

FVA AKTUELL Tragfähigkeit von carbonitrierten Kegelrad- und Hypoidverzahnungen Irreversibler Kapazitätsverlust von Lithium-Ionen-Batterien Um den steigenden Leistungsanforderungen an Antriebskomponenten gerecht zu werden, liegt der Fokus aktueller Forschung unter anderem auf alternativen Wärmebehandlungsverfahren zum praxisüblichen Einsatzhärten durch Aufkohlen. Ein bereits an Stirnrädern erprobtes Wärmebehandlungsverfahren stellt das Carbonitrieren dar. Hierbei wird neben Kohlenstoff gezielt Stickstoff in die Randschicht des Bauteils eingebracht. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens war es, die Übertragbarkeit der im Rahmen des Forschungsvorhabens FVA 513 I (AVIF-Nr.: A 235, „Carbozahn“) an Stirnrädern festgestellten Forschungsvorhaben FVA 513 II Tragfähigkeitssteigerungspotentiale IGF-Nr. 17902 N auf Kegelräder zu prüfen. Ausgehend von den an carbonitrierten Stirnrädern gewonnenen Erkenntnissen wurden unterschiedliche Randschichtzusammensetzungen durch Variation des Restaustenitund Carbidgehalts für die zu untersuchenden Kegelradverzahnungen definiert. Zur Einordnung der Ergebnisse in den Stand der Technik wurde eine einsatzgehärtete Referenzvariante mit üblichem Restaustenit- und Carbidgehalt untersucht. Zur Bestimmung der hinsichtlich Tragfähigkeitssteigerung optimalen Parametrierung wurden Screeningversuche mit fünf unterschiedlichen Wärmebehandlungsvarianten durchgeführt. Die zwei Varianten mit dem größten Tragfähigkeitspotential wurden in weiterführenden Hauptversuchen hinsichtlich der Schadensarten Grübchen, Zahnfußbruch und Fressen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass durch Carbonitrieren eine Steigerung der Grübchentragfähigkeit an Kegelrädern erzielt werden kann – eine nennenswerte Minderung der Zahnfuß- Dauerfestigkeit im Vergleich zu herkömmlich einsatzgehärteten Kegelradverzahnungen tritt dabei nicht auf. Bezüglich der Schadensart Fressen wurde bei den carbonitrierten Kegelradverzahnungen eine etwas niedrigere Fresstragfähigkeit im Vergleich zu einsatzgehärteten Verzahnungen festgestellt, was auf eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit des restaustenitischen gegenüber dem martensitischen Randgefüges zurückgeführt werden kann. Hinsichtlich der betrachteten Schadensarten können die in FVA 513 I festgestellten Einflüsse auch an Kegelrädern bestätigt werden. Die Ergebnisse der Tragfähigkeitsuntersuchungen sind in die bereits etablierten Berechnungsverfahren für Kegelrad- und Hypoidverzahnungen eingeflossen. Autor: Alexander Drechsel, TU München Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau, FZG Kontakt: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), Christian Kunze, Tel.: 069/6603-1674 Lithium-Ionen-Batterien sind die Schlüsseltechnologie für die E-Mobilität. Für die Akzeptanz von E-Mobilen sind insbesondere die Energiedichte der Batterie und eine verlässliche Diagnostik von herausragender Bedeutung. So müssen hohe Reichweiten erreicht, der Gesundheitszustand und der aktuelle Ladezustand verlässlich bestimmt werden können. Hierzu ist ein gutes Verständnis des reversiblen und irreversiblen Kapazitätsverlusts unerlässlich, welches in bisherigen Modellen zur Lebensdauerprognose noch unzureichend abgebildet wurde. Die irreversiblen Verluste stellen dabei die tatsächliche Alterung dar, wohingegen die reversiblen Verluste unter bestimmten Bedingungen reaktiviert werden können. In kalendarischen sowie zyklischen Tests wurden starke Kapazitätsabnahmen für hohe Ladezustände und Kapazitätszunahmen über 100 % für geringe Ladezustände beobachtet. Dies konnte im Rahmen von kürzlich erschienen Veröffentlichungen durch den lateralen Fluss von Lithium-Ionen von und zu den geometrischen Anodenüberständen hinsichtlich der Kathode beschrieben werden. So fließt bei hohen Ladezuständen aktives Lithium vom aktiven Bereich der Anode in den passiven Bereich und erzeugt einen scheinbar höheren Verlust an aktivem Lithium bzw. Kapazität. Bei niedrigen Ladezuständen wird Lithium aus den Überständen reaktiviert und die entnehmbare Kapazität steigt. Die Zunahme bzw. Abnahme ist eine Funktion des Ladezustands, des Überstands (vor Testbeginn) und dem prozentualen Anteil des Überstands zum aktiven Teil der Anode. Der Einfluss der Überstände ist weiterhin abhängig von der Weglänge im Überstand und der Temperatur, wodurch die Ausgleichsprozesse von einigen Monaten bis hin zu Jahren in Anspruch nehmen können. Daher ist ein Verständnis nicht nur für die Alterung, sondern auch für die Diagnostik von hohem Stellenwert, da längere Standzeiten zu sehr starken Schwankungen der entnehmbaren Kapazität führen können. Im Rahmen des Projektes Anodenalterung wurde der Effekt quantifiziert, wodurch eine Beschreibung der tatsächlichen irreversiblen Alterung ermöglicht wurde. Die Ergebnisse wurden durch Post-Mortem-Analysen unterstützt. Die Erkenntnisse werden genutzt um Modelle zur Lebensdauerprognose um den reversiblen Anteil der Kapazität zu erweitern und dadurch Fehler in der SOH- und SOC-Bestimmung insbesondere für die Anwendung in der Fahrzeugdiagnostik zu minimieren. Autoren: Meinert Lewerenz, Dirk Uwe Sauer, RWTH Aachen Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, ISEA Kontakt: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), Alexander Raßmann, Tel.: 069/6603-1820 Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt Tel.: 069 / 6603-1515 E-Mail: info@fva-net.de Internet: www.fva-net.de Forschungsvorhaben FVA 756 I IGF-Nr. 18779 N 6 antriebstechnik 8/2018

SKF veräußert den Geschäftsbereich Lineartechnik und Aktuatorik SKF hat mit Triton eine Vereinbarung zur Veräußerung des Geschäftsbereichs Lineartechnik und Aktuatorik unterzeichnet. Der Kaufpreis beträgt 2,75 Mrd. SEK und gilt ohne Berücksichtigung von Finanzverbindlichkeiten und Barmitteln. Das Geschäft soll bis Ende 2018 abgeschlossen sein. Der Verkauf steht unter dem Vorbehalt der Zustimmung der Aufsichtsbehörden und erfolgt in Abstimmung mit Arbeitnehmervertretungen. Christian Johansson, Senior Vice President und CFO, erläutert: „Nach der erfolgreichen Entwicklung zu einer eigenständigen Einheit erhält der Geschäfts- MAGAZIN bereich eine neue Eigentümerstruktur, die ihm die weitere Entwicklung ermöglicht. Der Verkauf stellt auch für uns und unsere Aktionäre einen Mehrwert dar, indem unsere Bilanz verbessert und unser Produktportfolio geschärft werden.“ Der angekündigte Verkauf trägt zum Ziel der SKF Gruppe bei, sich auf das Kerngeschäft rund um rotierende Anwendungen und Generierung von Mehrwert in diesem Bereich zu fokussieren. Die Erlöse durch in diesem Rahmen getätigten Verkäufe betragen damit insgesamt rund 6,7 Mrd. SEK. www.skf.com Iwis Antriebssysteme eröffnet weiteres Logistikzentrum in Wilnsdorf Im Rahmen eines Sommerfestes wurde im Juni die Eröffnung eines neuen Logistikzentrums für Iwis Antriebssysteme gefeiert. Mit dieser Investition legen die Gesellschafter des Unternehmens den Grundstein für eine weitere positive Entwicklung des Standortes Wilnsdorf. Mit einer Bauzeit von nur sieben Monaten entstand ein neues halbautomatisches Hochregallager mit einer Kapazität von fast 4 000 Paletten-Stellplätzen. Iwis reagiert damit nach eigenen Angaben auf neue Anforderungen im Prozessablauf und erhöht die Warenverfügbarkeit für seine Kunden. Durch den Einsatz neuer intelligenter Regalbediengeräte und der direkten Verknüpfung mit SAP konnte die Zugriffszeit um 30 % reduziert werden. Aufgrund des überdurchschnittlichen Wachstums des Unternehmens in den letzten Jahren und neu gewonnener Großprojekte ist dieser Schritt laut Iwis unausweichlich gewesen. www.iwis.com Maxon Motor steigert Umsatz auf 459 Mio. CHF Maxon Motor hat 2017 seinen Umsatz um 8,6 % auf die Rekordsumme von 459 Mio. Schweizer Franken (CHF) erhöht. Zum Wachstum trugen alle Märkte bei. Die Zahl der Mitarbeiter stieg auf 2 577. Das stärkste Marktsegment ist nach wie vor die Medizintechnik mit 40 % Umsatzanteil, gefolgt von der Industrieautomation mit 28 %. Mit Investitionen in Forschung und Entwicklung von 34 Mio. CHF und mehr als 360 Mitarbeitern weltweit brachte die Gruppe über 20 neue Motoren und Getriebe auf den Markt. Die ersten Monate des laufenden Jahres waren durch ein starkes Wachstum innerhalb der Gruppe geprägt, so CEO Eugen Elmiger (Bild r.). Der Auftragsbestand sowie der Umsatz lagen bisher über dem Vorjahr. Aufgrund der allgemeinen Wirtschaftsentwicklung geht das Unternehmen aber davon aus, dass sich das Wachstum in der zweiten Jahreshälfte verlangsamen wird. „Deshalb werden wir die weitere Expansion mit der notwendigen Vorsicht angehen“, erklärte Karl-Walter Braun (l.). www.maxonmotor.com Hybridgetriebe industrial & marine - SAE Eingang bis zu SAE 0-18 - bis zu 620 kW intern kombinierter Motor - bis zu 150 kW elektrische Maschine - Öl und Luft befüllte Trockenkupplung - voll elektronische Steuerung TRANSFLUID GERMANY GMBH - 48529 Nordhorn - Ph. +49 5921-7288808 Fax +49 5921-7288809 -tfgermany@transfluid.it -www.transfluid.eu Lastschaltgetriebe - 3, 2oder 1Gang Lastschaltgetriebe - maximales Kippdrehmoment Übersetzung >3 - SAE 3oder SAE 4Eingang –SAE oder DIN Ausgang - elektronisches Getriebe Kontrollsystem (TCS) - Leistung bis 95KW –3000 U/min.

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