Genau die richtige Spannung für das autonome Fahren

Mit der Supfina Spiro F5 produziert TDK innovative Mikro-Induktivitäten

Von ABS-Bremsunterstützung über Spurhalteassistenten und Lenksysteme bis hin zum teilautonomen Fahren, kaum ein Neuwagen kommt heute ohne eine Vielzahl an Sicherheits- und Komfortsystemen aus. Diese Systeme sind für ihre korrekte Funktion auf eine Fülle von Sensoren angewiesen, welche im Automobil wiederum genau die richtige Versorgungsspannung benötigen. Genau an dieser Stelle setzt TDK Electronics am Entwicklungs- und Fertigungsstandort Heidenheim an.

Auf mikroskopischer Ebene werden hier innovative Produktionsverfahren für Induktivitäten entwickelt und getestet. Gemeinsam mit Supfina als Partner für individuelle Oberflächenbearbeitungs-Lösungen entwickelte man einen komplexen Schleifprozess, der nicht nur mehreren Materialien, sondern auch den höchsten Qualitätsanforderungen der Automobilindustrie standhält.

Unter dem Projektnamen „Initial-Line“ beschäftigt sich TDK Electronics mit der Neuentwicklung von Mikro-Induktivitäten für die Spannungsanpassung von Sensoren. Speziell die durch Assistenzsysteme und Fortschritte im autonomen Fahren rasant zunehmende Menge an Sensoren im Auto ist hierbei im Fokus des Heidenheimer Werks. Herzstück der Induktivitäten sind mit modernsten Maschinen gefertigte Kupferwendeln in mikroskopischer Größe. Im nächsten Bearbeitungsschritt wird ein Eisenkern durch eine ferrithaltige Masse eingebracht und versiegelt.

Weiter geht die Reise zur Induktivität mit der Galvanisierung. Hierfür muss jedoch die zuvor vergossene Oberfläche an den Kontaktpunkten wieder geöffnet und die Kupferkontakte mit einem präzisen Schliff versehen werden. Dabei macht besonders die Kombination aus abzutragendem Kunststoff als auch Kupfer den Schleifprozess zur Herausforderung. Beide Materialien wirken schmierend und können so dem Schleifstein zusetzen oder zu hohem Verschleiß führen. Und genau hier setzt die erfolgreiche Zusammenarbeit mit Supfina an: Gesucht wurde ein Partner, der kurzfristig und in direkter Absprache mit TDK einen komplexen Schleifprozess entwickelt, testet und produziert, der nicht nur die Bearbeitung verschiedener Materialien, sondern auch die enormen Ansprüche der Automobilindustrie berücksichtigt.

In der partnerschaftlichen Zusammenarbeit konnte Supfina als Lösungsanbieter überzeugen. Auf Basis der Feinschleifmaschine Spiro F5 entwickelte und optimierte man im Supfina Testcenter gemeinsam einen individuellen Schleifprozess, der alle Herausforderung erfüllt. Nach einer Vielzahl von Messungen und Versuchen gelang es mit der Kombination aus richtigem Schleifverfahren, optimalen Prozessparametern und dem korrekten Schleifmaterial die Schmierung und die resultierende potenzielle Beschädigung des Schleifsteins zu verhindern. Auch die enormen Anforderungen der Automobilindustrie meistert die Supfina-Anlage seit ihrer Inbetriebnahme im April 2021 mit ihrer hohen Oberflächenqualität problemlos. So ist auch das eindeutige Urteil von TDK keine Überraschung: „Perfekt!“, so Herr Lux (TDK) und fügt hinzu: „Wir sind insbesondere von dem partnerschaftlichen Vorgehen und von dem lösungsorientierten Service aus einer Hand sehr zufrieden.“

Aktuell laufen bei TDK abschließende Testreihen, bevor die neu entwickelten Werkstücke aus der Initial-Line an Kunden ausgeliefert werden. So müssen die Mikro-Induktivitäten für den Einsatz im Automobil höchsten Anforderungen entsprechen: Vom Langzeit-Funktionstest (bis zu 3000 Std. Laufzeit) über Versuche mit hoher Luftfeuchtigkeit, extremen Temperaturen oder Temperatur-Wechseln bis hin zur maximalen Schwingung insbesondere in Eigenresonanz müssen die Teile eine ganze Reihe härtester Qualitäts-Tests über sich ergehen lassen. Die aktuelle Produktionslinie ist auf rund eine Million Teile pro Jahr ausgelegt, erfolgsbedingt ist eine Erweiterung auf bis zu 400 Millionen Werkstücke pro Jahr bereits in Planung. Und auch über eine Erweiterung des Schleifprozesses wird nachgedacht: Mit einer automatisierten Be- und Entladung lässt sich die Supfina Spiro noch effizienter und wirtschaftlicher in den Produktionsprozess integrieren.

Auch Supfina wertet die Zusammenarbeit mit TDK Electronics als vollen Erfolg: „Die Entscheidung für unseren Vorschlag und die partnerschaftliche Zusammenarbeit sehen wir als Bestätigung für unsere Positionierung als Lösungsanbieter mit dem Anspruch die individuell beste Oberflächenlösung für jedes Szenario zu entwickeln. “, so Achim Fehrenbacher, verantwortlicher Produktmanager bei Supfina. Gleichzeitig beweist die Zusammenarbeit mit TDK auch die Flexibilität der Feinschleif-Serie Spiro, die mit den Modellen F5, F7 und F12 eine bewährte Basis für unterschiedlichste Produktions-Anforderungen bietet.

Über Supfina

Supfina Grieshaber gehört mit Standorten in Deutschland, den USA und China zu den weltweit führenden Lösungsanbietern und Herstellern von Anlagen zur Oberflächenbearbeitung. Das Unternehmen beschäftigt mehr als 200 qualifizierte und hochspezialisierte Mitarbeiter. Zum Produktprogramm gehören Maschinen und Geräte zur Superfinish-Bearbeitung, zum Doppelseitenschleifen, zum Feinschleifen, für die Planbearbeitung, sowie Automatisierungslösungen. Auf Basis jahrzehntelanger Erfahrung bietet das moderne Unternehmen integrierte und innovative Systeme - inklusive umfangreicher Services.

Über TDK Electronics

TDK Electronics (vormals EPCOS), ein Tochterunternehmen des TDK Konzerns, entwickelt, fertigt und vertreibt elektronische Bauelemente und Systeme der Produktmarken TDK und EPCOS mit Fokus auf die technologisch anspruchsvollen Wachstumsmärkte der Automobil-, Industrie- und Konsum-Elektronik sowie der Informations- und Telekommunikationstechnik. Zu dem breit gefächerten TDK Electronics Produktspektrum gehören Kondensatoren, Ferrite und Induktivitäten, Piezo- und Schutzbauelemente sowie Sensoren. Das Unternehmen ist global sehr gut aufgestellt, um – über Standardprodukte hinaus – gemeinsam mit seinen Kunden die für sie passenden Lösungen zu realisieren. Dafür beschäftigt TDK Electronics 23.600 Mitarbeiter in weltweit rund 20 Entwicklungs- und Fertigungsstandorten und nutzt sein engmaschiges Vertriebsnetz. Im Geschäftsjahr 2021 (endend im März) hat TDK Electronics einen Umsatz in Höhe von rund 1,4 Milliarden EUR erwirtschaftet.