Höhere Leistungsdichte bei verkürzter Prozesskette
Auf unseren Laborflächen im G21 in der Nonnendammallee 72 wird derzeit eine Coldspray-Anlage aufgebaut, die einen wesentlichen Beitrag für unser Forschungsprojekt Elektrische Antriebstechnik leistet.
Der Fokus der laufenden Projektphase liegt auf der Entwicklung der neuartigen Wickelkopfkomponenten sowie auf der Qualifizierung der dafür notwendigen Prozesskette aus Coldspray-Verfahren und Roboterfräsen.
Durch das kompakte Design des Wickelkopfs soll das übergeordnete Zeil erreicht werden, das dynamische Verhalten der Elektromotoren während des Betriebs zu verbessern und dadurch eine Erhöhung der Leistungsdichte zu erreichen.
Wie funktioniert das Coldspray-Verfahren?
Das roboterunterstützte Coldspray-Verfahren ermöglicht die additive Herstellung von Wickelkopfkomponenten mit neuartigen Designs, welche die Länge des Wickelkopfes im Vergleich mit konventionell gefertigten Komponenten deutlich reduziert. Das Coldspray-Verfahren stammt ursprünglich aus der Beschichtungstechnik, wird jedoch vermehrt auch im Kontext der additiven Fertigung eingesetzt. Es ist eine Technologie, bei der kleinste Pulverpartikel durch einen Gasstrahl in Richtung des Bauteils beschleunigt werden. Die Pulverpartikel werden bei dem Aufprall auf das Bauteil erheblich verformt, wodurch ein Formzusammenhalt erzielt und eine feste Schicht ausgebildet wird. So kann nach und nach die gewünschte Geometrie erzeugt werden.
Die Endkontur wird durch die subtraktive Nachbearbeitung der additiv gefertigten Komponenten mittels Roboterfräsen hergestellt. Da gegenüber der konventionellen Herstellung der Wickelkopfkomponenten, bei welcher das Kupfer-Stangenmaterial erst kaltgezogen und anschließend in einem mehrstufigen, zum Teil manuell durchgeführten Prozess, ausgekragt wird, bedeutet dies eine deutliche Verkürzung der Prozesskette sowie eine Erhöhung des Automatisierungsgrades.
