Suchen

Vernetzte Laser-Technik unterstützt bei der Elektromobilität

| Redakteur: Hendrik Härter

Was haben Elektromotoren und Batterien gemein? Beide lassen sich mit modernen Laser-Techniken fertigen. Sei es das Schweißen für die Hairpins oder die vernetzten Laser in der Batterieproduktion – Elektromobilität und Industrie 4.0 ergänzen sich sinnvoll.

Firmen zum Thema

Mit dem Schweißverfahren für die sogenannten Hairpins lassen sich Elektromotoren schnell und sicher herstellen. Das aufwendige und zeitintensive Wickeln von Spulen mit dicken Kupferdrähten für starke E-Motoren entfällt.
Mit dem Schweißverfahren für die sogenannten Hairpins lassen sich Elektromotoren schnell und sicher herstellen. Das aufwendige und zeitintensive Wickeln von Spulen mit dicken Kupferdrähten für starke E-Motoren entfällt.
(Bild: Martin Stollberg / Trumpf)

„Die vernetzte Fertigung sei die nächste Technologiestufe der Produktion und die Mobilität der Zukunft werden Arbeitsplätze in Entwicklung, Produktion und Applikation mindestens sichern, teilweise sogar neu schaffen.“ Das sagte Mathias Kammüller, Chief Digital Office bei Trumpf auf der Hausmesse INTECH. Denn der digital vernetzte Laser soll es überhaupt erst möglich machen, dass in der Übergangsphase vom Verbrenner zum reinen Elektroauto beide Varianten auf „Knopfdruck“ vom Band liefen.

Die Aussage Kammüllers zeigt, dass man bei Trumpf große Chancen im deutschen Maschinenbau sieht. Es ist gerade die steigende Nachfrage nach Fertigungstechniken für die Elektromobilität, die sich bei Trumpf bemerkbar macht. Bereits heute entfällt bei Trumpf jeder zehnte Euro bei den Automobilumsätzen auf die Batteriefertigung – Tendenz steigend.

Bildergalerie

Batterie, Hochleistungselektronik und elektrischer Antrieb

Weltweit hat das Unternehmen mehr als 500 Laser verkauft, die in der Batterieproduktion zum Einsatz kommen. „Wir haben die richtigen Fertigungsverfahren, um die zentralen Komponenten für die Mobilität der Zukunft wirtschaftlich herzustellen: Batterie, Hochleistungselektronik und elektrischer Antrieb kann nur der Laser in Serie“, sagte Christian Schmitz, Chief Executive Officer Laser Technology bei Trumpf

Für eine millionenfache und gleichzeitig bezahlbare Elektromobilität sind robuste Fertigungsverfahren notwendig, die sich schnell von den heute niedrigen Produktionsvolumia auf die Massenproduktion skalieren lassen. Das Unternehmen hat Laserverfahren, die in einer Minute alle Schweißarbeiten an einem Elektromotor erledigt.

Mit dem Schweißverfahren für die sogenannten Hairpins lassen sich Elektromotoren schnell und sicher herstellen. Das aufwendige und zeitintensive Wickeln von Spulen mit dicken Kupferdrähten für starke E-Motoren entfällt. Beim sogenannten Hairpin-Verfahren schießt eine Druckluftpistole einen rechteckigen Kupferdraht, einer Haarnadel ähnlich, in eine Nut am Rand des Motors. Anschließend werden die Drähte ineinander verdreht und per Laser geschweißt.

Laser schneidet Kupfer und Aluminium

Die Batterien für Elektrofahrzeuge bestehen aus mehreren Schichten hauchdünner Kupfer- und Alufolien, die mit dem Laser zugeschnitten werden. Anschließend wird flüssiges Elektrolyt eingefüllt und die Batterie mit einem Deckel verschweißt. Die Laser müssen die Schweißnähte absolut dicht schließen. Denn wenn die Batterie im Betrieb kaputtgeht, besteht Brand- und Verletzungsgefahr.

Von der Batteriezelle über das Batteriemodul hin zum Batteriepack übernimmt der Laser sämtliche Schweißvorgänge. Die Laseranlagen besitzen Sensorsysteme und sind über eine Software mit einer Cloudlösung verbunden. Zudem liefern die Sensoren Werte für die Qualitätssicherung und die Dokumentation, steuern aber auch das Schweißverfahren.

Die Funktion einer Batterie kann erst am Ende des Herstellungsverfahrens getestet werden. Deshalb ist eine durchgängige Überwachung des Prozesses notwendig, um am Ende die Funktionsfähigkeit der Batterie sicherzustellen.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 45240706)