Wie Kaltumformung die Kosten für Anschlaghülsen in EV-Batterien um 60 % senkte – und die Teile stärker machte. Von reiner CNC-Fertigung zu Kaltumformung plus minimaler Nachbearbeitung in Aluminium 6061

Jeder Ingenieur in der Lieferkette für Batteriepakete von Elektrofahrzeugen kennt den Druck: enge Toleranzen, strenge Sicherheitsvorgaben, hohe Stückzahlen – und der ständige Zwang, Kosten zu senken.

Ich habe kürzlich die Kostenstruktur einer zentralen Anschlaghülse analysiert – jenes Bauteils, mit dem Batteriepakete in der Montage gehoben und gesichert werden. Ein klassischer Fall von Overengineering. Der herkömmliche Weg? Reine CNC-Bearbeitung aus massivem 6061-Stangenmaterial. Das funktionierte, war aber langsam, verschwendete fast die Hälfte des Materials und kostete rund 50 RMB (ca. 7 USD) pro Stück. Multipliziert mit den Tausenden Einheiten, die eine einzige Fertigungslinie benötigt, werden die Zahlen schnell schmerzhaft.

Der Ansatz: Diese Geometrie verlangt nach Kaltumformung

Also haben wir uns die Geometrie angesehen – eine Hohlhülse mit Bund. Dieses Profil ist ein Lehrbuchkandidat für die Kaltumformung. Statt 50 % des Metalls aus einem Vollstab zu zerspanen, wechselten wir auf einen Prozess aus Kaltumformung und anschließender spanender Nachbearbeitung.

1. Der Rohling: Die Kaltumformung erzeugt die Grundform in Sekunden – schnell, hoch reproduzierbar und mit nahezu 98 % Materialausnutzung. Keine Späne, kein Verschnitt.

2. Die Fertigbearbeitung: Aus diesem Rohling sind nur wenige kurze CNC-Durchgänge nötig – Gewinde am Kopfende schneiden und die Auflagefläche sauber bearbeiten. Minimaler Materialabtrag, maximale Präzision dort, wo sie zählt.

Die Zahlen: Kosten, Geschwindigkeit und Ausbringung

Diese Ersparnis von 30 RMB pro Stück summiert sich über eine ganze Produktionslinie sehr schnell. Und die fünffache Ausbringung bedeutet 300+ Teile pro Tag aus einer einzigen Linie – ohne zusätzliche Maschinen oder Hallenfläche.

Der unerwartete Zusatznutzen: strukturelle Integrität

Wer eine Anschlagstelle für ein Batteriepaket fertigt, für den ist Festigkeit keine Option – sie ist eine sicherheitskritische Spezifikation.

Reine CNC-Bearbeitung aus einem 6061-Stab durchtrennt die Gefügestruktur des Aluminiums. Die Faserlinien werden getrennt, es entstehen potenzielle Schwachstellen – besonders unter wiederkehrender Belastung oder schweren Hebelasten.

Die Kaltumformung wirkt genau umgekehrt. Das Metall wird unter hohem Druck geformt, sodass der Faserverlauf der Bauteilkontur folgt. Die Gefügelinien bleiben durchgängig und ununterbrochen – sie laufen um den Bund, den Schaft und das Sechskant herum.

In unseren Zugversuchen zeigte die kaltumgeformte Variante eine höhere Beständigkeit gegen Spannungsbrüche als die rein CNC-gefertigte Version. Für eine kritische Anschlagstelle an einem schweren EV-Batteriepaket ist das kein Nice-to-have – es ist ein Sicherheitsmerkmal.

Fazit: Die kaltumgeformte Hülse ist günstiger, schneller zu produzieren und fester. Alle drei Vorteile gleichzeitig – ohne Kompromisse.

Ein Hinweis an Konstrukteure

Wer derzeit Anschlagpunkte, Halterungen oder ähnliche mechanische Verbindungselemente für Batteriepakete konstruiert oder beschafft, sollte nicht automatisch „CNC“ als Standard setzen.

Die Kombination aus Kaltumformung für die Rohform und minimaler CNC-Bearbeitung für präzise Dichtflächen ist ein bewährter Kosten-, Zeit- und Festigkeitshebel. Wir haben ihn mit Aluminium 6061 validiert – und er senkt einen erheblichen Teil der BOM-Kosten bei gleichzeitig sichereren, festeren Bauteilen.

Über den Autor

YF Zhichengjia verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung mit Präzisionsverbindungselementen und ist langjähriger Partner der fünf weltweit führenden Consumer-Electronics- und EV-Marken. Unsere Kerntechnologien – Leichtbau, Schraubensicherung und Hochfestigkeit – setzen wir heute auch in der Low-Altitude-Economy und der humanoiden Robotik ein.

Mit eigenen Produkten wie hochfesten Schrauben aus Aluminiumlegierung der Klasse 6.8 und schwanzlosen Drahtgewindeeinsätzen sowie Prozessinnovationen wie dem Kaltfließpressen als Ersatz für CNC-Bearbeitung liefern wir ganzheitliche Präzisionsverbindungslösungen – vom Prototypendesign bis zum After-Sales-Service – und senken die Gesamtkosten über den Lebenszyklus unserer Kunden nachhaltig.