Elektromobilita si žádá nové nápady

Výzvy

Srdcem elektro vozidel jsou vysokovoltové akumulační články obklopené skříněmi baterií. Tyto skříně chrání citlivé články nejenom před následky nárazu, ale také před vlivy jako je vlhkost a kolísání teplot, které mohou negativně působit na výkon baterie. Tyto skříně baterií byly dosud vyráběny především ze slitin hliníku. Jsou lehké a tím dosahují pokud možno vysoké dojezdové vzdálenosti. Christian Buse a jeho kolega Conrad Frischkorn, oba vývojoví inženýři v divizi Automotive u společnosti BENTELER, vidí ale také velký potenciál v materiálu nerezová ocel. Společně vyvíjejí speciální design pro flexibilní a škálovatelnou skříň baterie: koncepci skládací skříně. To by při výrobě vyžadovalo vysokou míru procesního know-how, vysvětluje Buse: „K dimenzování celého výrobního procesu jsme vyhledali podporu u společnosti TRUMPF. Pro experty z managementu oblasti sad baterií bylo velkou výzvou vyvinout rychlý a reprodukovatelný proces svařování laserem k plynotěsnému svařování nerezové oceli.

Řešení

Společně s technologickými a aplikačními experty vyvíjí Mauritz Möller z managementu oblasti sad baterií u společnosti TRUMPF plně automatický procesní řetězec s technologiemi děrování, řezání a ohýbání pro sériovou výrobu společností BENTELER vyvinuté skříně baterie s integrovanou chladicí deskou. Plyno- a heliotěsné svařování dílů pomocí laseru se daří s již existující technologií BrightLine Weld společnosti TRUMPF. Pomocí BrightLine Weld je možné i při vysokých rychlostech v sériové výrobě svařovat nerezovou ocel s malým množstvím odstřiků. To činí dodatečnou úpravu dílu nadbytečnou a chrání stroj a fokusační optiku. Pro stanovení úloh společnosti BENTELER je ale rozhodující, že s technologií je možné vytvářet také perfektní plyno- a heliotěsné svary, jak vysvětluje Möller: „Vysoká procesní rychlost vyžaduje přepravu tepelné energie na místo ustavení na míru – jen tak lze zaručit stabilní tavnou lázeň během svařování. „Mohou se tvořit póry. Přesně tomu zabrání BrightLine Weld.“ Povzbuzeni tímto vývojovým úspěchem si vyvojoví inženýři společnosti BENTELER a experti ze společnosti TRUMPF stanovují cíl, svařovat laserem také skříně baterií z hliníku. Mauritz Möller a jeho tým vyvíjejí speciálně pro společnost BENTELER takzvanou optiku Multifocus. Ve spojení s BrightLine Weld se s ní daří to, co dosud bylo považováno za nemožné: plynotěsné svařování hliníku.

Realizace

Společnost BENTELER sází v mnoha oblastech na strategická vývojová partnerství, vysvětluje Christian Buse: „Volíme naše partnery tak, aby doplňovali naše vlastní kompetence. Z tak navazujících odborných znalostí profitují naši zákazníci mimo jiné díky rychlým dobám vývoje.“ Při spolupráci s managementem oblasti sad baterií společnosti TRUMPF oceňuje komunikaci na úrovni. „Spolupráce s technologickými experty a možnost s aplikačními experty provádět zkoušky, nám jako zákazníkovi TRUMPF enormně pomáhá dále.“ Základem takové spolupráce je otevřená komunikace a velká důvěra. „Když to vyhovuje“, je přesvědčen Buse. „Profitovali ze spolupráce všichni zúčastnění.“

Výhled

Společnost BENTELER je vždy otevřená novým řešením, i když se v dnešní době po nich trh ještě neptá. „Chceme být na všechno připraveni a jsme proto ve všech směrech otevření“, vysvětluje Conrad Frischkorn. V oblasti elektromobility, to jsou si Buse a Frischkorn jisti, jsou vývoje teprve na začátku, především v oblasti modulů baterií a také designu skříní baterií a okolních struktur vozidel. Řešení vyvinuté společností TRUMPF k plyno- a heliotěsnému svařování hliníku laserem využívá duo v současné době k demonstračním účelům. Ale již je prováděn průzkum toho, jak bezpečný a reprodukovatelný je postup v sériové výrobě.