Lasersysteme fördern Durchbruch der E-Mobilität

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Wirkungsgrad des Elektromotors erhöhen

Bereits jetzt schon und in Zukunft wird der Laser bei der Fertigung der Elektromotoren eine wesentliche Rolle spielen. Kirchhoff meint: „Laser werden eingesetzt, um beispielsweise Hair-Pins in Elektroantrieben remote zu verschweißen, berührungsfrei – und dank Bildverarbeitung hochpräzise.“ Neuentwicklungen, die derzeit im Bereich der Automobilindustrie laufen, betreffen beispielsweise die Elektrobleche für die Rotoren.

Auch das IWS engagiert sich auf diesem Gebiet: „Zum einen lassen sich Bleche mit Lasern wesentlich günstiger zuschneiden“, erklärt Dr. Standfuß, „zum anderen kann man damit die elektromagnetischen Verluste reduzieren. Die Schneidgeschwindigkeiten mit Lasern sind so hoch, dass letztlich die beeinflusste Zone entlang der Schnittkante deutlich kleiner ist, als es bei mechanischen Stanzverfahren der Fall ist. Das wirkt sich auf die Ummagnetisierungsverluste und auf den elektrischen Wirkungsgrad des Motors aus.“

Auch über eine optimierte Lamellengeometrie sowie über gezieltes Laser-Strukturieren zum Verbessern des elektromagnetischen Verhaltens ließen sich zukünftig effizientere Motoren bauen. Lasersysteme sind frei programmierbar, was zum Beispiel die Schnittgeometrie von Lamellen angeht. Gerade in der Anfangsphase einer neuen Produktreihe spiele dem Forscher zufolge das Thema „Stückzahl und Kosten“ eine große Rolle.

„Ein Stanzwerkzeug ist mit hohem Aufwand verbunden, der dann auf die Anzahl der Produkte umgelegt werden muss. Hier zahlt sich die Flexibilität des Lasers auch in Zukunft sicherlich noch aus“, resümiert Dr. Jens Standfuß. Die E-Mobilität ist somit auch ein bedeutender Wachstumstreiber für Laseranwendungen.

Mit dem Einsatz dünner und leichter Graphitfolien lassen sich Lebensdauer und Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien für die Automobilbranche optimieren. (Panasonic)

Prädiktive Instandhaltung im Karosseriebau am Beispiel Seitenrahmenfertigung. (BMW)

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