Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen ist mit seinem Berliner Industriepartner Röscher GmbH in das Projekt VariTwist gestartet. In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Vorhaben forschen die Partner daran, die hohen Kosten für bestimmte Prozesse der E-Motoren-Produktion deutlich zu verringern.
Dazu soll in den nächsten rund zwei Jahren ein marktfähiges, flexibles Werkzeugsystem zum Verschränken von Kupferflachleitern entstehen.
Strikt festgelegte Fertigungsschritte mit Vor- und Nachteilen
Durch die fortschreitende Elektrifizierung der Mobilität nimmt die Nachfrage im Bereich der elektrischen Antriebe stetig zu. Um dem Marktbedarf gerecht zu werden, hat sich bei elektrischen Antriebsmotoren in den vergangenen Jahren die sogenannte Hairpin-Technologie etabliert.
Vor allem aufgrund der strikt festgelegten Fertigungsschritte soll sie auf Produkt- und auf Prozessebene hohe Potenziale bieten. Andererseits werde die Prozesskette von werkzeuggebundenen Fertigungsschritten charakterisiert, die sich nur mit großem Aufwand und hohen Investitionen variieren lassen.
Investition für Werkzeugsatz reicht bis zu 200.000 Euro
„Der Arbeitsschritt des Schränkens ist ein besonderer Kostentreiber in der Produktion von Hairpin-Statoren für Elektromotoren“, sagt PEM-Leiter Professor Achim Kampker. „Für das Twisten werden spezielle Werkzeuge mit hohen Anforderungen an Toleranz, Genauigkeit und Festigkeit benötigt.“
Die entsprechende Investition für einen Werkzeugsatz liege daher schnell im Bereich von 100.000 bis 200.000 Euro, was vor allem im Prototypenbereich eine erhebliche Hürde hinsichtlich der Flexibilität bedeute.
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Das demnächst entwickelte System soll auf die unterschiedlichen Variantentreiber in der Hairpin-Stator-Herstellung angepasst werden können und so vor allem in der Prototypen- und Kleinserienfertigung eine massive Reduktion der Werkzeugkosten sowie der Lieferzeiten mit sich bringen. (bec)
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