Ligne de production pour la fabrication d'arbres de rotor pour l’électromobilité

Pour obtenir des composants optimisés en termes de poids, l’industrie automobile a commencé, il y a quelques années, à ne plus produire les composants à partir d’une pièce par exemple forgée, mais à les fabriquer directement.

Un exemple bien connu est celui de l’arbre à cames, qui était traditionnellement fabriqué à partir d’une pièce brute forgée. Aujourd’hui, des tuyaux sur lesquels les cames sont fixées par une technique de thermocollage sont utilisés (voir ici). Dans la variante déjà avancée, les arbres à cames sont remplacés par des jeux de cames.

L’idée de base de l’optimisation du poids reste toujours la même : l’objectif est de se limiter à ce qui est vraiment nécessaire.

Cette question se pose également avec l’arbre de rotor fabriqué.

Comment peut-on réduire le noyau feuilleté d’un rotor à un diamètre minimal sans que les économies de poids ne soient « mangées » par le diamètre croissant de l’arbre de rotor?

La réponse consiste à fabriquer un arbre de rotor creux. Cette conception offre plusieurs avantages : tout d'abord, le poids est nettement réduit. En outre, le processus de fabrication de l’arbre de rotor peut être décomposé en différents processus partiels, permettant ainsi un temps de cycle réduit et des quantités élevées. De plus, la géométrie de l’arbre est ainsi optimale pour la performance du moteur électrique, et elle est adaptée à la configuration des composants du groupe motopropulseur.

EMAG propose déjà une solution complète adaptée pour la fabrication d’un tel arbre de rotor. Il s'agit notamment des tours des séries VL et VT, des machines de soudage laser ELC, des machines de trempe par induction de la série MIND, ainsi que des rectifieuses de la série VTC DS.

Arbres de rotor pour moteurs électriques

Comme le montre la vidéo ci-dessus, EMAG prévoit, pour la fabrication de l’arbre de rotor, 11 opérations réalisées entièrement sur des machines EMAG (en dehors des processus de nettoyage).

Aux OP 10 et OP 20, les deux côtés (intérieur comme extérieur) des pièces brutes forgées sont usinés respectivement. Il s’ensuit un processus de nettoyage puis, le processus d’assemblage des deux côtés pour l’arbre de rotor par soudage au laser a déjà lieu à l’OP 40. Le durcissement des sièges de palier à l’OP 50 s’effectue également sur ligne et en quelques secondes sur une machine de trempe MIND.

Suit alors l’usinage externe final de l’arbre des moteurs électriques à l’OP 60 sur les machines VT. L'usinage à 4 axes est non seulement extrêmement rapide, mais également suffisamment performant pour l’usinage dur. Comme pour l’usinage extérieur final de l’arbre de rotor, la fabrication de la géométrie interne finale sur les tours modulaires de la série VL a lieu au cours de l’OP 70. Les OP 80 et OP 90 sont totalement liées à la configurabilité flexible de la ligne d'arbres de rotor. Ici, les dentures et contours finaux peuvent être mis en place, selon les besoins.

Le processus de rectification sur le centre de tournage vertical de la série VTC assure un traitement de surface parfait à l’OP 100. Après ce processus et le nettoyage ultérieur, l’arbre est prêt pour l’assemblage avec le noyau feuilleté.