100.000 Stück Präzisions-Gehäusebolzen für einen führenden deutschen Medizintechnikhersteller

Kundenübersicht

Zusammenfassung der Komponentenspezifikationen

Die Herausforderung: 3 Komplexitätsebenen

Als unser deutscher Kunde an uns herantrat, hatte sein Ingenieurteam bereits Absagen von drei europäischen Präzisionswerkstätten erhalten. Das Bauteil – ein hohler zylindrischer Gehäusebolzen für ein medizinisches Diagnoselichtmodul – vereinte drei Fertigungshürden, die die meisten Betriebe gleichzeitig ablehnen:

1. Höchste Präzision bei dünnen Wänden

• Außendurchmesser: 11,50 mm ± 0,03 mm

• Innendurchmesser: 10,50 mm ± 0,03 mm
• Wandstärke: nur 0,5 mm – jede Verformung durch die Einspannung während der Bearbeitung würde das Teil unbrauchbar machen.

• Toleranzbereich von nur ±0,03 mm über die gesamte Länge von 120,20 mm – enger als die Dicke eines menschlichen Haares.

2. Sechsfarbige Anodisierung mit Glasperlenstrahlfinish Nr. 120

• Sechs spezifische, auf RAL abgestimmte eloxierte Farben: Silber, Tiefschwarz (RAL 9005), Anthrazitgrau, Rot, Blau, Grün.
• #120 Glasperlenstrahlen ist vor dem Anodisieren erforderlich, um eine gleichmäßige matte Optik zu erzielen – dies erfordert eine makellose Oberflächenvorbereitung bei allen sechs Farbchargen.

3. Leitfähigkeitsparadoxon: Erst anodisieren, dann Gewinde maschinell anbringen

• Das Innengewinde M11×0,5 muss elektrisch leitfähig sein – anodische Oxidrückstände sind nicht zulässig.
• Der Standard-Arbeitsablauf (Anodisieren → fertig) war nicht möglich. Wir mussten: das gesamte Bauteil anodisieren und anschließend den Gewindebereich nachbearbeiten, um die Oxidschicht zu entfernen und blankes, leitfähiges Aluminium freizulegen – ohne die umgebende Oberfläche zu beschädigen.

Die Lösung: Ein präziser 5-stufiger Arbeitsablauf

Wir haben eine firmeneigene, mehrstufige Fertigungssequenz entwickelt, die speziell auf die widersprüchlichen Anforderungen dieser Komponente zugeschnitten ist:

Phase 1 – CNC-Drehen und Schneiden

• Langdrehmaschine mit Hochdruckkühlung zur Vermeidung von thermischer Drift bei der Bearbeitung dünner Wände.
• Speziell angefertigte, weiche Spannbacken, um ein Zusammenbrechen der 0,5 mm dicken Wand unter der Klemmkraft zu verhindern.
• Alle kritischen Maße wurden während des Prozesses auf ≤ ±0,02 mm eingehalten (enger als die Spezifikation von ±0,03 mm, wodurch eine Sicherheitsmarge für nachfolgende Prozesse geschaffen wird).

Stufe 2 – Glasperlenstrahlen Nr. 120

• Gleichmäßiger Strahldruck und kontrollierter Strahlmittelkorngrad pro Charge gewährleisten eine identische matte Textur bei allen sechs Farbläufen.
• Nach der Sprengung erfolgte eine Inspektion unter 10-facher Vergrößerung, um sicherzustellen, dass keine Kontamination durch eingebettete Sprengstoffe vorliegt.

Stufe 3 – Chargenanodisierung (6 Farben)

• Sechs separate Anodisierungsbäder, jedes präzise auf die RAL-Farbvorgaben des Kunden kalibriert.
• Farbstoffkonzentration, Spannung und Eintauchzeit wurden für jede Farbe individuell eingestellt, um eine gleichbleibende Qualität von Charge zu Charge für über 100.000 Einheiten zu gewährleisten.

Phase 4 – Nachbearbeitung des Gewindes nach der Anodisierung

• Dies war der entscheidende Unterschied. Nach der vollständigen Anodisierung wurde jedes Teil erneut eingespannt und nur die Gewindebohrung M11×0,5 präzisionsbearbeitet.
• Mit einem speziell angefertigten PCD-Bohrwerkzeug (polykristalliner Diamant) wurde die anodische Oxidschicht von den Gewindegängen mit mikrometergenauer Präzision entfernt – die angrenzende anodisierte Oberfläche blieb dabei völlig unberührt.
• Das Ergebnis: eine makellose, farbige Außenseite mit einem hellen, leitfähigen blanken Aluminiumgewinde, das den Durchgangstest mit < 0,1 Ω besteht.

Phase 5 – 100 % Inspektion & Verpackung

• Jede Einheit wurde einer Dimensionsprüfung mittels Koordinatenmessmaschine (KMM), einer Leitfähigkeitsprüfung und einer kosmetischen Inspektion unter kontrollierten Lichtverhältnissen unterzogen.
• Farbcodierte antistatische Verpackung je nach RAL-Variante, mit Chargenrückverfolgbarkeitsetiketten.

Ergebnisse

Was der Kunde sagte

„Die CNC-Bearbeitung und die Oberflächenbehandlung haben unsere Erwartungen übertroffen. Die Leitfähigkeit im Gewindebereich ist perfekt – keinerlei Oxidrückstände, genau das, was unsere elektrische Konstruktion erforderte. Wir sind bereit, die Bestellung über 100.000 Stück in Auftrag zu geben.“

— Technischer Leiter, deutscher Medizinproduktehersteller

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