Auch wenn im Moment die Zahlen zur Elektromobilität nur moderate Wachstumsraten in den Automobilmärkten aufzeigen, so ist laut CAM (Center of Automotive Management) ab dem Jahr 2020 mit einer deutlichen Steigerung der Marktdynamik zu rechnen. Dies bedeutet für Deutschland und die EU einen exponentiellen Anstieg des E-Auto-Absatzes und einen massiven Umbruch der Antriebstechnologien.
Jedoch fordern die im Augenblick noch langsam ansteigenden E-Motor-Stückzahlen bereits heute die Produktionsplaner heraus. Sie müssen neue Fertigungslösungen etablieren, mit denen sich die Komponenten der E-Motoren schnell und prozesssicher herstellen lassen.
Bei diesem Prozess sind die Induktionsspezialisten von eldec häufig mit eingebunden. Der Grund: Zum Beispiel beim Erwärmen eines Motorgehäuses vor dem Fügen, beim Vorwärmen von Rotorwellen vor dem Schweißen oder beim Härten von Rotorwellen sowie Zahnrädern spielt die Induktionserwärmung ihre Stärken aus. Das Verfahren ist schneller, präziser und prozesssicherer als viele Alternativen. Zudem lässt es sich perfekt in jede Produktionsumgebung integrieren.
Große Stückzahlen, hohe Präzision, flexible Fertigung werden in Zukunft auch den Rahmen für den Elektromotorenbau vorgeben.
Mit welcher Technologie lassen sich also hocheffiziente und sichere Prozesse für viel größere Stückzahlen etablieren?
In vielen Fällen schließt die Antwort auf diese Frage die Induktionstechnologie mit ein. Im Elektromotor gibt es eine Vielzahl von Bauteilen wie Rotor, Stator oder Zahnräder in integrierten Getrieben, die vor dem Fügen oder Schweißen erwärmt werden oder die einen Härteprozess durchlaufen müssen. Die Induktionserwärmung bzw. das Induktionshärten stellen die idealen Technologien für die genannten Anwendungen dar.
Beispiel Fügen im Elektromotorenbau: Punktgenaue Erwärmung schont das Bauteil
Bei der Produktion von Elektromotoren ist das Fügen an vielen Stellen unverzichtbar, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen zwei Bauteilen herzustellen. Deshalb muss zum Beispiel das Rotorblechpaket per Induktion auf eine Temperatur von 180 bis 220 Grad Celsius erwärmt werden. Anschließend lässt sich die Rotorwelle mit geringer Kraft in das Rotorblechpaket fügen. Im Fall des Rotorblechpakets dauert die Heizzeit nur 90 Sekunden.
In ganz ähnlicher Weise kommt die Induktionstechnologie übrigens auch bei der Erwärmung eines Motorgehäuses zum Fügen des Stators oder bei der Erwärmung von Zahnrädern zum Fügen auf Wellen zum Einsatz.
Beispiel Induktionshärten: Perfekt in den Produktionsfluss integriert
Ähnlich interessant für Anwender im Elektromotorenbau sind die ganzheitlichen MIND-Härtemaschinen.
Durch die exakte Auswahl von Leistung und Frequenz garantiert das ganzheitliche System beispielsweise bei Zahnrädern oder Rotorwellen ein Härtebild nach Kundenanforderungen. Die induktive Erwärmung erfolgt im gewünschten Härtebereich und dauert nur 2 bis 3 Sekunden beim Zahnrad, beziehungsweise 1,3 Sekunden bei der Rotorwelle.
Die MIND-Härtemaschinen sind dabei je nach Werkstückabmessung und gewünschtem Härtebild modular konfiguriert. Deshalb ist die Anlage grundsätzlich lieferbar als handbeladene Stand-alone-Lösung oder als linientaktfähige Härtezelle, die per Roboter oder Portal beladen wird.
MIND-Systeme integrieren umfangreiche Härteprozesse in einer Maschine, wie z.B. zeitgleiches Härten mehrerer Werkstückbereiche, Anlassprozesse, Geometrie- und Werkstückprüfung u.v.m.
Anwendungsbeispiele aus dem Elektromotorenbau
Wie variabel die eldec-Technologie im Elektromotorenbau genutzt werden kann, zeigen zwei abschließende Beispiele:
Der ECO LINE-Generator mit einer Leistung von 30 kW kommt auch zum Einsatz, um den gesamten Stator vor Imprägnierung der Wicklung auf eine Temperatur von 110 bis 130 Grad Celsius zu erwärmen.
Ebenso wichtig für viele Produktionsprozesse ist das induktive Vorwärmen zum Schweißen – etwa von Rotorwellen. Es verhindert effektiv, dass es bei den hohen Schweißtemperaturen zu einer Rissbildung am Bauteil kommt.
ECO LINE – die Mittelklasse: Energiequellen als Stand-alone-Lösung oder zur Einbindung in Gesamtsysteme (MF und HF 5–150 KW).
