Automatisierte Dosierung für die Montage von Elektrofahrzeugmotoren

Bdtronic hat kürzlich eine vollautomatische Produktionslinie zum Vergießen des Schaltrings auf einem Motorstator entwickelt. Foto mit freundlicher Genehmigung der Bdtronic GmbH

Die Linie besteht aus einer Infrarot-Vorwärmstation; eine Reinigungsstation; eine Niederdruck-Plasmaeinheit zur Oberflächenaktivierung; eine Vakuum-Dosierzelle B5200-V mit dynamischem Mischkopf und Dreikammer-Vakuumtechnologie; eine Infrarot-Härtungsstation; ein Förderband; und eine Be- und Entladestation, ausgestattet mit einem Sechs-Achsen-Roboter. Foto mit freundlicher Genehmigung der Bdtronic GmbH

Die Dosierzelle verarbeitet ein hochgefülltes Zweikomponenten-Epoxidharz. Ein dynamisches Mischsystem garantiert höchste Mischqualität, auch bei großen Viskositätsunterschieden, schwierigen Mischungsverhältnissen und Verarbeitungszeiten von weniger als drei Minuten. Foto mit freundlicher Genehmigung der Bdtronic GmbH

Umfangreiche Tests ergaben, dass eine Dosierrate zwischen 1 und 3 Gramm pro Sekunde optimal für die Serienproduktion ist. Foto mit freundlicher Genehmigung der Bdtronic GmbH

Bei der Herstellung von Fahrmotoren für Elektro- und Hybridfahrzeuge sind zahlreiche Dosieranwendungen erforderlich. Das Vergießen von Sammelschienen ist eine davon.

In Elektrofahrzeugen kommen hauptsächlich zwei Arten von Wechselstrommotoren zum Einsatz: Asynchronmotoren (ASM) und Synchronmotoren mit Permanentmagneten (PSM). In beiden Fällen stellen Stromschienen an den Enden der Wicklungen des Stators Schaltverbindungen zwischen einzelnen Wicklungen her. Diese Stromschienen müssen gekapselt sein, um sie vom Kühlmedium des Motors zu isolieren. Die Kapselung muss mit hoher Präzision erfolgen, um Leistungseinbußen aufgrund einer verminderten Kühlwirkung zu vermeiden.

Das deutsche Automatisierungs- und Dosiertechnikunternehmen bdtronic hat kürzlich eine vollautomatische Produktionslinie zum Vergießen des Schaltrings auf einem Motorstator entwickelt. Die für einen großen deutschen Tier-1-Automobilzulieferer gebaute Linie kombiniert verschiedene Technologien, erreicht die kürzeste Zykluszeit und erfüllt die Anforderungen des Kunden nach geringem Platzbedarf und effizientem Ressourceneinsatz.

Die Linie besteht aus einer Infrarot-Vorwärmstation; eine Reinigungsstation; eine Niederdruck-Plasmaeinheit zur Oberflächenaktivierung; eine Vakuum-Dosierzelle B5200-V mit dynamischem Mischkopf und Dreikammer-Vakuumtechnologie; eine Infrarot-Härtungsstation; ein Förderband; und eine Be- und Entladestation, ausgestattet mit einem Sechs-Achsen-Roboter. RFID-Technologie und ein Manufacturing Execution System verfolgen Baugruppen während der gesamten Produktion.

Die Dosierzelle verarbeitet ein hochgefülltes Zweikomponenten-Epoxidharz. Dieses Material wird überall dort eingesetzt, wo Schutz vor Hitze und Witterungseinflüssen erforderlich ist. Das Epoxidharz muss in einem bestimmten Mischungsverhältnis und bei einer bestimmten Prozesstemperatur präzise gemischt und dosiert werden. Das dynamische Mischsystem garantiert höchste Mischqualität, auch bei großen Viskositätsunterschieden, schwierigen Mischungsverhältnissen und Verarbeitungszeiten von weniger als drei Minuten.

Das Materialaufbereitungssystem sorgt dafür, dass das Harz unter Vakuum (unter 10 Millibar) kontinuierlich umgewälzt, temperiert und blasenfrei ist. Die Materialaufbereitungsanlage muss zum Nachfüllen nicht angehalten werden, so dass die Anlage bei Bedarf kontinuierlich arbeiten kann.

Die Materialabgabe erfolgt volumetrisch durch eine von bdtronic entwickelte Pumpe mit Exzenterschnecken. Ein Temperaturmanagementsystem mit unterschiedlichen Heizzonen in der Materialzuführung und im Mischkopf sorgt für eine optimale Dosierung. Umfangreiche Versuche im Technologiezentrum von bdtronic ergaben, dass eine Dosierrate zwischen 1 und 3 Gramm pro Sekunde optimal für die Serienproduktion ist.

Durch ein präzises, servoangetriebenes Portalsystem innerhalb der Vakuumkammer können Teile mit dreidimensionalen Konturen aufgenommen werden.

Die Vakuumplasmaanlage wurde so integriert, dass der Temperaturverlust der vorgewärmten Bauteile möglichst gering ist. Nach dem Vergießen der Statorringe wird das Epoxidharz in der Infrarot-Härtungseinheit ausgeglüht, sodass die Bauteile für die Weiterverarbeitung gehandhabt werden können.

Die Infrarot-Technologie bietet mehrere Vorteile. Es können vier Vorwärmpositionen genutzt werden und die Bearbeitungszeit wird minimiert. Das Gerät hat eine relativ kleine Stellfläche und der Energieverbrauch ist deutlich geringer als bei Konvektionsöfen.

Um ein Video des Systems zu sehen, klicken Sie hier: https://youtu.be/ZdWwmvVn9fU.

Weitere Informationen zur Automatisierungs- und Dosiertechnik finden Sie unter www.bdtronic.com.

Carolin Gachstetter // Marketing Manager // Bdtronic GmbH // Weikersheim, Germany