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Elektronikfertigung von Elektromotoren: 3-D-Siebdruck für die Elektromobilität einsetzen

Damit Elektrofahrzeuge auch zukünftig in Deutschland hergestellt werden, arbeiten zurzeit sieben Verbundprojekte mit insgesamt 49 Partnern aus Industrie und Forschung mit Hochdruck an neuen Produktionstechnologien zur effizienten Großserienfertigung von Elektroantrieben. Eines dieser Verbundprojekte ist PriMa3D.

Forschungsprojekte entwickeln neue Technologien für die Großserienfertigung von Elektroantrieben. Bildquelle: © Effizienzfabrik
Forschungsprojekte entwickeln neue Technologien für die Großserienfertigung von Elektroantrieben.

Das Verfahren PriMa3D setzt sich mit der Erprobung eines innovativen Herstellungsverfahrens auseinander. Elektromotoren sollen mittels 3-D-Siebdruck in einem Guss entstehen. Dabei werden die Druckpasten Schicht für Schicht aufeinander gedruckt und anschließend gesintert. Hierfür kommen neuartige Materialien zum Einsatz, die den Wirkungsgrad des Motors sowie die Designmöglichkeiten erhöhen.

Zwei Projekte befassen sich mit der Konstruktion von Elektromotoren. GroAx erprobt den Einsatz eines Axialflussmotors, der im Niederspannungsbereich läuft und relativ kostengünstig in Großserie gefertigt werden kann. SeRiel erforscht den Einsatz von Radnabenmotoren, mit deren Anwendung Getriebe und Antriebswellen im Fahrzeug entfallen. Zudem wird eine passende Lagereinheit entwickelt, die nicht nur den Motor, sondern alle Fahrzeuglasten trägt.

Das Projekt ProStaR konzentriert sich dabei auf eine kostengünstige Herstellung der Stator-und Rotorpakete. Durch eine Kalt- oder Warmklebetechnik soll der Fügeprozess der Einzellamellen in den Stanzprozess integriert werden. Innovative Isolationsschichten verbessern zusätzlich den Wirkungsgrad des Motors. Ein weiteres Verbundprojekt mit dem Namen AnStrom vergleicht die Blechbearbeitungsmethoden Stanzen und Laserschneiden miteinander und erprobt Prozesszeitverkürzungen beim Fügen der Einzelbleche. Damit soll der Herstellungsprozess weniger energieaufwändig und kostengünstiger werden. Das Projekt HeP-E fokussiert seine Arbeit auf die Optimierung der Kupferspulen im Elektromotor. Durch innovative Herstellverfahren soll der Wirkungsgrad gesteigert werden.

ESKAM konzentriert sich auf die Konstruktion der Antriebsachsen von Elektrofahrzeugen. Es werden Methoden erarbeitet, die den Antrieb in das Achsmodul integrieren, um so Gewicht, Kosten und Bauraum zu sparen.

Die Projekte werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Bekanntmachung „Serienflexible Technologien für elektrische Antriebe von Fahrzeugen“ mit 20 Millionen Euro gefördert.