Hairpin-Technik

Forschung an effizienterer E-Motoren-Produktion

6. Dezember 2021, 8:46 Uhr | Irina Hübner
Das Projekt anfaHair soll helfen, die Produktion von E-Motoren effizienter zu machen.
© PEM

Bei E-Motoren mit Hairpin-Statoren kommt es aktuell noch zu hohen Ausschussraten und einer geringen Anlageneffizienz. Wie sich die Produktion von Elektromotoren effizienter gestalten lässt, erforschen Wissenschaftler:innen der RWTH Aachen.

Der Lehrstuhl Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) der RWTH Aachen und das Unternehmen Röscher Automatisierungstechnik- und Konstruktion aus Berlin engagieren sich im Forschungsprojekt anfaHair. Das Vorhaben im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und soll dazu beitragen, die Herstellung neuartiger Elektromotoren effizienter zu gestalten.

Dafür widmen sich der RWTH-Lehrstuhl und sein Industriepartner dem Produktionsbereich der sogenannten Hairpin-Statoren als derjenigen Komponente von E-Motoren, die für deren Leistung und Effizienz entscheidend sind. Die Hairpin-Bauweise mit ihrem Steckspulenaufbau aus massiven Kupferdrähten verdrängt zunehmend die konventionellen Drahtwickeltechniken.

In der Prozesskette steht vor allem die Laserkontaktierung zahlreicher Kupferenden im Mittelpunkt. Schweißfehler in der Serienfertigung führen derzeit allerdings noch zu hohen Ausschussraten und einer geringen Anlageneffizienz. Derart starken Wechselwirkungen zwischen vorbereitenden Prozessen und dem eigentlichem Schweißvorgang wollen die Forschungspartner deshalb entgegenwirken.

Das Vorhaben anfaHair – kurz für »Anfangsfestes Fügen in der Hairpin-Technologie« – soll die beiden Prozesse der geometrischen Schweißnahtvorbereitung und des anschließenden Kontaktierens voneinander entkoppeln und ein vorfixierendes, »anfangsfestes« und exaktes Fügeverfahren entwickeln. Danach soll das Vorgehen in die Hairpin-Prozesskette integriert werden, wo es eine reproduzierbare und formstabile Ausrichtung der Kupferdrähte vor dem Schweißen ermöglichen und damit sowohl die Qualität als auch die Stabilität der Gesamtprozesskette erhöhen soll. Das Projekt mit einem Gesamtvolumen von rund 500.000 Euro läuft bis 31. Januar 2023.

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