Pro-beam ist das erste Unternehmen, welches Schweißaufgaben im Bereich E-Mobility mit der Technologie des Elektronenstrahls umsetzt. Der Anbieter von Elektronenstrahltechnologie hat seine Anlagentechnik weiterentwickelt und ist in der Lage, filigrane Kupfer-Hairpins für Elektroantriebe sowie Batteriegehäuse zu schweißen – porenfrei und ohne Spritzer. Der Elektronenstrahl bietet ideale Voraussetzungen für leitende Metalle wie Kupfer und Nickel oder Leichtbaumetalle wie Aluminium und Aluminiumlegierungen.
Schweißen von Kupfer-Hairpins und Batteriegehäusen mit dem Elektronenstrahl
Im Gegensatz zu anderen Strahlverfahren kommt es beim Elektronenstrahlschweißen zu keinen lichtoptischen Effekten, wie Reflexionen. Deshalb eignet sich dieses besonders für das Fügen von Kupferverbindungen. Im Rahmen des Schweißprozesses fungiert die EB-Technologie als effizientes und wirtschaftliches Werkzeug. Nicht zuletzt deshalb, da sich aufgrund der Mehrstrahltechnik sechs Hairpin-Paare gleichzeitig fügen lassen. Der Sprung zwischen den Pins geschieht dabei so schnell, dass die Schmelze zwischenzeitlich nicht abkühlt und der Tiefschweißeffekt erhalten bleibt. Darüber hinaus schweißt der Elektronenstrahl schnell, sicher und qualitativ hochwertig – und zwar porenfrei und ohne Spritzer.
Außerdem ermöglicht die Digitalisierung der Anlagen eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Prozesse; zum einen gewährleistet durch die automatische Strahljustierung und das automatisierte Nahterkennungssystem, zum anderen durch das automatisierte Schweißen sowie eine automatisierte Qualitätskontrolle basierend auf einer Vielzahl von aufgezeichneten Parametern während der Schweißung. Der gesamte Prozess lässt sich zudem exakt überwachen und in eine vernetzte Produktionsumgebung integrieren.
„Beim Schweißen von Hairpins steht die Effizienz der Motoren, welche gleichbedeutend ist mit der Reichweite der Fahrzeuge, an erster Stelle. Die Qualität der Schweißverbindung spielt aufgrund dessen eine nicht zu unterschätzende Rolle, weshalb die Arbeit im Vakuum zu empfehlen ist. Ein Prozess der letztendlich genauso unkompliziert ist, wie die Vakuumtrocknung in der Automobilindustrie. Intelligente Schleusenkonzepte verhindern
dabei, dass die Erzeugung des Vakuums zu Lasten der Produktionszeit geht“, erklärt Dr. Thorsten Löwer, Vorstand Entwicklung und Anlagentechnik bei Pro-beam.
Das Elektronenstrahlschweißen ist eine Technologie für die Zukunft
Der Elektronenstrahl ist bereits seit Jahrzehnten in der Luft- und Raumfahrt, bei Großforschungsprojekten sowie in der Automobilindustrie beliebt . Denn er schweißt auch viele Mischverbindungen und erreicht Schweißtiefen bis 150 mm. Außerdem ist er in der Lage, Sintermetalle zu schweißen und Höhenversätze auszugleichen. Um die von Unternehmen geforderte Automatisierung zu erreichen, arbeiten Elektronenstrahlanlagen zu 100 % digital und basierend auf einem eigens entwickelten Steuerungskonzept einer CNC-gesteuerten Maschine.
