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Wenn Stärken sich ergänzen
Hybridbauteile von Framo Morat
Wo einzelne Werkstoffe an ihre Grenzen stoßen, eröffnen hybride Bauteile neue Lösungswege. Die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe – Metall und Kunststoff oder zwei Kunststoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften – macht Anwendungen möglich, die mit einem Werkstoff allein nicht umsetzbar wären:
- Hybride Verzahnungen mit geringem Gewicht und hoher Belastbarkeit
- Leichtbau-Wellen für effiziente und dynamische Antriebe
- Kunststoffgehäuse mit fest integrierten Lagern, Achsen und Dichtungen
Die Entwicklung und Produktion von Hybridbauteilen stellen hohe Anforderungen an Materialkenntnis, Auslegungskompetenz und Prozesssicherheit. Wir kennen unsere Werkstoffe aus jahrzehntelanger Erfahrung und eigener Forschung. Mit diesem Wissen wählen wir geeignete Materialkombinationen, entwickeln passgenaue Schnittstellen und fertigen die Bauteile inhouse mit der jeweils am besten geeigneten Fertigungstechnologie. So entstehen bei Framo Morat leistungsstarke und wirtschaftliche Antriebslösungen für Ihre anspruchsvollen Anwendungen.
Mit welchen Hybridbauteilen sollen wir Ihre Anwendung voranbringen?
Die ganze Bandbreite unserer Hybridbauteile
Kunststoff-Metall-Hybridverzahnungen
Kunststoff-Metall-Hybridverzahnungen verbinden das Beste aus beiden Welten: die hohe Festigkeit und Temperaturbeständigkeit von Metall mit dem geringen Gewicht, der Vibrationsdämpfung und der Kosteneffizienz von Polymer-Werkstoffen. Die Verbindung von Kunststoff und Metall zu hybriden Bauteilen ermöglicht wirtschaftliche Antriebslösungen, die gleichzeitig leicht, leise, langlebig und leistungsstark sind.
Wir entwickeln passgenaue Schnittstellen, wählen geeignete Werkstoffe und verbinden Metall- und Kunststoff-Verzahnungen mit höchster Präzision. In unserem Maschinenpark können wir Metall-Komponenten automatisch ins Spritzgusswerkzeug einlegen, direkt im Werkzeug mit Kunststoff umspritzen oder in einem verketteten Prozess herstellen. So entstehen präzise ausgerichtete Hybridbauteile, die dauerhaft hohe Drehmomente übertragen und widrigen Umgebungsbedingungen widerstehen können.
Zusätzlich zu einzelnen Verzahnungskomponenten aus Kunststoff und Metall bieten wir Ihnen auch Zahnradpaarungen, bei denen ein Zahnrad aus Metall und das andere aus Kunststoff besteht – bei Stirnradsätzen, Schneckenradsätzen und bei unserer innovativen speeroX-Verzahnung. Diese Materialkombination überzeugt durch hohe Laufruhe, geringe Geräuschentwicklung und dank der guten Gleiteigenschaften der Kunststoffe durch besonders niedrigen Wartungsaufwand.
2K-Kunststoff-Hybridverzahnungen
Hybridverzahnungen aus zwei Polymer-Komponenten (2K) machen sich die unterschiedlichen Eigenschaften von technischen Kunststoffen zunutze. Sie ermöglichen Produkte mit Funktionen, die ein Werkstoff allein nicht erreichen könnte. Mit dem 2K-Kunststoff-Spritzguss lassen sich unter anderem die folgenden Funktionen in einer Verzahnungskomponente verbinden:
- Präzise Kraftübertragung und Vibrationsdämpfung für Haushaltsgeräte und Komfortantriebe im Automotive-Bereich
- Hohe Tragkraft und geringes Gewicht für Drohnen und Leichtbau-Antriebe
- Präzise Bewegung mit integrierter Abdichtung für feuchte und staubige Umgebungen
60 Jahre Erfahrung im Präzisionskunststoffspritzguss und eigene Forschungen an Materialien und Verzahnungsgeometrien sind gute Gründe, auf Framo Morat zu setzen. Wir entwickeln und fertigen 2K-Kunststoff-Hybrid-Verzahnungen maßgeschneidert für Ihre Anwendung – und geben Ihnen damit echte Wettbewerbsvorteile an die Hand.
Übrigens: Unsere Kompetenz im 2K-Kunststoff-Spritzguss beschränkt sich nicht auf Verzahnungskomponenten. Zusätzlich bieten wir Ihnen auch technische Teile und Gehäuse aus zwei verbundenen Werkstoffen an. Beispielsweise integrieren wir Dichtungen direkt in das Gehäuse – und tragen so dazu bei, die Teilezahl und den Montageaufwand zu reduzieren.
FKV-Metall-Hybridbauteile
Wenn Sie die Dynamik und Energieeffizienz Ihrer Antriebe verbessern möchten, sind Komponenten in Leichtbauweise eine entscheidende Stellschraube. Sie reduzieren die zu bewegenden Massen und das Gewicht des Antriebs und tragen dadurch erheblich zur Steigerung der Performance bei. Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) eignen sich dabei besonders, um Zug-, Druck- und Torsionskräfte dauerhaft zuverlässig zu übertragen.
Zur Fertigung von FKV-Metall-Hybridbauteilen, beispielsweise von Antriebswellen, hat Framo Morat ein innovatives Verfahren erprobt und validiert. Das sogenannte Schleuderverfahren wurde vom wbk Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) beforscht, weiterentwickelt und zur Anwendungsreife gebracht. Damit ist es uns möglich, metallische Bauteile während des Schleuderprozesses in die Faser-Kunststoff-Verbunde zu integrieren. Dadurch entfallen zusätzliche Fügeprozesse, und die Durchlaufzeiten und Prozesskosten sinken.
Die FKV-Metall-Hybridbauweise vereint die Vorteile der beiden Materialwelten: Die krafteinleitenden und mechanisch beanspruchten Bereiche werden aus Metall gefertigt, und der freie, lastleitende Bereich wird aus einem leichtem, hohlen Faser-Kunststoff-Verbund geformt. So entstehen Komponenten, die hohe Anforderungen an Belastbarkeit und Leichtbau erfüllen – für Anwendungen in der Automobilindustrie, in der Robotik, in der Medizintechnik sowie in der Luft- und Raumfahrt.
Mit welcher Hybridbauweise sollen wir Ihre Anwendung weiterbringen?
Ihre Vorteile mit den Hybridbauteilen von Framo Morat
Geringe Geräuschentwicklung
Kunststoffe und Faser-Kunststoff-Verbunde haben hervorragende Dämpfungseigenschaften. Dadurch nehmen Sie Vibrationen auf und tragen so zu einer höheren Laufruhe und einem geringeren Betriebsgeräusch bei.
Mehr Effizienz und Dynamik
Hybridbauteile reduzieren in erheblichem Ausmaß das Gewicht und die trägen Massen von Antrieben. Damit sind sie eine wesentliche Stellschraube, um die Effizienz und Dynamik Ihrer Antriebssysteme zu verbessern.
Einfacheres Teile-Handling
Zwei Materialien schaffen gemeinsam mehr, als eines allein vermag. Hybridbauteile bieten damit die Möglichkeit, zusätzliche Funktionen wie Dämpfung, Abdichtung und Lagerung zu integrieren. Damit reduziert sich die Komplexität Ihres Antriebs, und Sie können Logistik und Montage vereinfachen.
Anwendungen für Hybridbauteile
Hybrid-Verzahnungskomponenten für Aktenvernichter
Im Antrieb für das Schneidwerk verschiedenster Aktenvernichter werden unsere Hybrid-Zahnräder aus Kunststoff und Metall vor allem im Blockierfall bis an den Grenzbereich belastet. Das stark belastete Element am Schneidwerk wird aus Metall gefertigt und mit einem Kunststoff-Zahnrad umspritzt. Dadurch können die Vorteile beider Werkstoffe kombiniert werden: Metall übernimmt die Spitzenlasten und Widerstandskraft, Kunststoff dämpft Stöße, spart Gewicht und sorgt für ruhigen Lauf.
Hybrid-Wellen für die Luft- und Raumfahrttechnik
Geringes Gewicht und dauerhaft hohe Belastbarkeit sind die Grundvoraussetzungen für Antriebskomponenten in der Luft- und Raumfahrt. Unsere Hybrid-Wellen aus Faser-Kunststoff-Verbund und metallischen Funktionselementen sind eine überzeugende Antwort auf diese Anforderungen. Durch ein spezielles Schleuderverfahren verbinden wir die extrem leichten, hohlen Wellen aus Kohlefaser und einer Epoxidharz-Matrix in einem Produktionsschritt mit den lasteinleitenden, gut bearbeitbaren Komponenten aus Metall. Damit können wir das Gewicht und die trägen Massen der Wellen reduzieren und die Effizienz und Dynamik des Antriebs erhöhen.
Funktionsteile aus Kunststoff und Metall für Elektrofahrräder
Die Screw-on-Plates von E-Bikes schaffen die Verbindung zwischen den Akku-Kontakten und der Leistungselektronik des Fahrrads – und schützen die empfindlichen Übergänge gleichzeitig vor Feuchtigkeit, Schmutz und Korrosion. Die Kontaktfedern aus Metall werden dem Spritzgusswerkzeug vollautomatisiert zugeführt und anschließend mit einem flammhemmenden Kunststoff umspritzt. So entsteht ein Bauteil, das höchsten Stabilitäts- und Sicherheitsanforderungen gerecht wird.
2K-Kunststoff-Zahnräder für die Tischhöhenverstellung
Hubantriebseinheiten bringen Tische oder Arbeitsstationen in die gewünschte Höhe und fördern so die Produktivität und die Gesundheit der Nutzer. Kernstück dieser Systeme sind präzise Verzahnungskomponenten aus Kunststoff, die die Drehbewegung des Antriebsmotors zuverlässig in eine gleichmäßige und lineare Hubbewegung umwandeln. Besonders vorteilhaft ist hierbei der Einsatz von 2K-Kunststoff-Stirnrädern. Das härtere Material sorgt für hohe Formstabilität, präzise Kraftübertragung und eine lange Lebensdauer, während das weichere Material die Geräuschentwicklung und Vibrationen im Getriebe reduziert. Dadurch lassen sich Arbeitspositionen schnell, leise und komfortabel anpassen.