Motorteile sehen einfach aus. Sind sie nicht.
Jede Werkstatt kann einen Zylinder mit Flansch fräsen. Sehr wenige können ein Motorgehäuse fertigen, das so zusammenbaut, wie der Motorkonstrukteur es geplant hat – denn das Teil ist keine einzelne Toleranz, sondern ein Stapel von Passungen, die alle zusammenpassen müssen: die Statorbohrung, die Lagersitze an beiden Enden, der Zentrierbund des Lagerschilds und die Wellenmerkmale. Nur eine davon um wenige Mikrometer daneben – und der Motor baut entweder nicht zusammen oder summt bei 6.000 U/min, bis er stirbt.
Die Passungen, die wirklich zählen
| Merkmal | Typische Angabe | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|
| Statorbohrung | H7-Passung (z. B. Ø80 +0,03/0) | Stator wird eingepresst, ohne Blechpakete zu verformen |
| Lagersitze | js6 oder k6 (Ø25 ±0,0065) | Vorspannung und Lagerspiel am Wälzlager selbst |
| Zentrierbund Lagerschild | Mittigkeit 0,02–0,03 mm | Beide Lagerzentren bleiben auf einer Achse |
| Läuferwellen-Zapfen | ±0,005–0,01 mm, Rundlauf ≤0,02 | Vibration und Lagerlebensdauer |
| Stirnflächenplanheit | 0,02–0,05 mm | Lagerschilde sitzen plan, keine Biegung auf den Lagern |
Am häufigsten übersehen wird die Mittigkeit zwischen den beiden Lagersitzen. Ein Gehäuse kann jeden Durchmesser perfekt halten und trotzdem Ausschuss sein, wenn die beiden Lagerbohrungen um 0,05 mm versetzt sind – der Läufer läuft dann exzentrisch, und das zeigt sich als Vibration und kurze Lagerlebensdauer. Fordern Sie es explizit: Mittigkeit zwischen beiden Lagersitzen – und fertigen Sie beide Bohrungen in einer Aufspannung vom selben Bezug aus.
Werkstoff: 6061, A380 oder 6063
Viele Motorgehäuse starten als A380-Druckguss – günstig in Serie, gute Wärmeleitfähigkeit, aber oberflächennah porös und lästig, wenn Dichtflächen nachbearbeitet werden müssen. Für CNC-gefertigte Gehäuse ist 6061-T6 der Arbeitstier: stabil, schweißbar, gut eloxierbar, in der Maschine berechenbar. 6063 ist weicher und lässt sich hervorragend strangpressen – deshalb häufig für Lamellenkörper –, ist aber zäh zu zerspanen, und das kostet Zykluszeit. Wenn der Motor heiß läuft und das Gehäuse der Kühlkörper ist, zählen Wärmeleitfähigkeit und Rippengeometrie mehr als der Legierungsname.
DFM für Motorgehäuse: Was sie günstig oder teuer macht
- Halten Sie die Wandstärken gleichmäßig. Eine 2,5-mm-Wand neben einem 10-mm-Boss verzieht sich beim Ausspannen – und die Bohrung wird oval
- Dichtflächen flach und breit genug für eine O-Ring-Nut auslegen. Nuten sind billig, geläppte Flächen nicht
- Klemmen- und Sensortaschen auf eine Seite legen, damit das Teil weniger Aufspannungen braucht
- Wenn es ein Prototyp eines künftigen Druckgussteils ist: in der Anfrage sagen. Die Werkstatt kann dann kosmetische Angaben lockern und nur Bearbeitung kalkulieren, nicht Guss plus Bearbeitung
- Gewindebohrungen in dünne Wände: Boss vorsehen oder Gewindeeinsätze verwenden. Geschnittene Gewinde in 2-mm-Wänden reißen im Betrieb aus
Was in die Angebotsanfrage gehört
Schicken Sie die Stator- und Lagervorgaben auch dann mit, wenn sie nicht auf der Zeichnung stehen – Bohrungspassung, Lagerklasse und erwartetes Läufergewicht sagen der Werkstatt, welche Toleranzen funktional sind und welche Dekoration. Und verlangen Sie einen Mittigkeitsbericht, nicht nur einen Maßbericht. Jede Werkstatt kann zeigen, dass alle Durchmesser in Toleranz sind. Die Werkstatt, die zusätzlich nachweist, dass beide Lagerbohrungen auf einer Achse liegen, ist die Werkstatt, die schon Motorteile gebaut hat.
Frequently Asked Questions
Welche Toleranz braucht die Statorbohrung eines Motors?
Typisch eine H7-Passung auf den Statoraußendurchmesser, also etwa +0,02 bis +0,03 mm bei einer 60–100-mm-Bohrung. Entscheidend sind Rundheit und Zylindrizität, nicht nur das Nennmaß – KMG-Rundheitsprüfung deckt beides auf.
Warum vibrieren meine Motorgehäuse, obwohl alle Maße in Toleranz sind?
Fast immer Mittigkeit oder Rundlauf zwischen den beiden Lagersitzen. Schon wenige Hundertstel Versatz zeigen sich als exzentrischer Läufer. Fordern Sie eine echte Mittigkeitsangabe und einen Bericht – nicht nur Durchmessermaße.
Soll ich Motorgehäuse druckgießen oder CNC-bearbeiten?
Ab etwa 5.000–10.000 Stück pro Jahr gewinnt Druckguss beim Stückpreis. Darunter ist CNC-Bearbeitung aus 6061-Stange oder -Platte günstiger, schneller und mit besserer Wandkontrolle. Üblich ist die Mischung: Gusskörper, bearbeitete Dichtflächen und Bohrungen.
Können Sie Lagersitze auf k6 an der CNC-Drehmaschine halten?
Ja. Eine ±0,0065-mm-Toleranz am Lagerzapfen ist auf einem guten Drehzentrum mit KMG-Prüfung Routine – solange die Zeichnung auch Rundheit und Rundlauf kontrolliert, die den Lagersitz stärker beeinflussen als das Nennmaß.