Електромобилността изисква нови идеи

Предизвикателства

Сърцето на електромобилите са високоволтовите акумулаторни батерии и окръжаващите ги кутии за батерии. Последните защитават чувствителните клетки не само от удари, но и от влияния като влажност и температурни колебания, които могат да се отразят негативно на мощността на батерията. Досега тези кутии за батерии са се произвеждали основно от алуминиеви сплави. Те са леки и поради това са насочени към възможно най-голям пробег на автомобилите. Кристиан Бузе и неговият колега Конрад Фишкорн, и двамата инженери по разработките в подразделение Automotive на BENTELER, виждат обаче голям потенциал и в материала неръждаема стомана. Те заедно разработват специален дизайн за гъвкава и изменяема кутия за батерии: концепцията за сгъваема кутия. При производството това изискваше висока степен на ноу-хау за процеса, обяснява Бузе: „За определянето на параметрите на целия процес на производство получихме подкрепа от TRUMPF. За експертите от управлението на бранша „Пакет батерии“ беше голямо предизвикателство да разработят бърз и повторяем процес на газонепропускливо заваряване на неръждаема стомана.

Решения

Заедно с експертите по технология и приложения, Мауриц Мьолер от управлението на бранша „Пакет батерии“ в TRUMPF разработва напълно автоматичен процес на обработка с технологии на щанцоване, рязане и огъване за серийното производство на разработената от BENTELER кутия за батерии с интегрирана охлаждаща плоча. Непропускливото за газове и хелий заваряване на детайлите посредством лазер се постига с вече наличната технология на TRUMPF BrightLine Weld. С помощта на BrightLine Weld е възможно и при високи скорости в серийното производство да се заварява без пръски неръждаема стомана. Това прави допълнителната обработка на детайла излишна и предпазва машината и фокусиращата оптика. Но за техническото задание на BENTELER е решаващо с технологията да могат да се изработват и перфектни непропускливи за газове и хелий шевове, както обяснява Мьолер: „Високата скорост на процеса изисква изпълнено по поръчка подаване на топлинна енергия – само така може да се гарантира стабилна вана със стопилка по време на заваряването. „Могат да се образуват пори. BrightLine Weld предотвратява точно това.“ Стимулирани от този успех на разработката, инженерите по разработките на BENTELER и експертите на TRUMPF си поставят целта да заваряват с лазера и кутии за батерии от алуминий. Мауриц Мьолер и неговият екип разработват специално за BENTELER т.нар. оптика Multifocus. С нея, в комбинация с BrightLine Weld, се постига това, което досега се е смятало за невъзможно: газонепропускливо заваряване на алуминий.

Изпълнението

В много сфери BENTELER залага на стратегически партньорства в разработките, обяснява Кристиан Бузе: „Избираме нашите партньори така, че да допълват собствените ни компетенции. От така комбинираните професионални познания печелят нашите клиенти, между другото и благодарение на по-бързото време за разработване.“ В сътрудничеството с управлението на бранша „Пакет батерии“ в TRUMPF той оценява комуникацията при равни условия. Работата с експерти по технологиите и възможността да извършваме тестове с експерти по приложения ни помага изключително много като клиент на TRUMPF.” Основата на такова сътрудничество е откритата комуникация и голямото доверие. „Когато това се съчетае“, казва Бузе убедено. „Всички участници печелят от сътрудничеството.“

Перспективата

Фирма BENTELER винаги е отворена за нови решения дори когато пазарът днес все още не пита за тях. „Искаме да сме подготвени за всичко и следователно сме отворени във всички посоки“, обяснява Конрад Фишкорн. В областта на електромобилността Бузе и Фишкорн са сигурни, че развитието едва сега започва, особено в областта на батерийните модули и дизайна на кутията на батерията и околните конструкции на превозното средство. Понастоящем дуетът използва разработеното от TRUMPF решение за непропускливо за газове и хелий лазерно заваряване на алуминий за демонстрационни цели. Но вече се правят изследвания за безопасността и повторяемостта на метода в серийно производство.