Elektromobiliteit verlangt nieuwe ideeën

Uitdagingen

De kern van elektrische voertuigen zijn hoogvoltaccu's en de accubakken waar zij in zitten. De laatste beschermen de gevoelige cellen niet alleen tegen de gevolgen van botsingen, maar ook tegen invloeden van buitenaf, zoals vochtigheid en temperatuurschommelingen, die een negatieve uitwerking kunnen hebben op de prestatie van de accu. Deze accubakken worden hoofdzakelijk geproduceerd van aluminiumlegeringen. Ze zijn licht en streven dus naar een zo groot mogelijke actieradius van de voertuigen. Christian Buse en zijn collega Conrad Frischkorn, beide ontwikkelingsingenieurs van de Automotive Division bij BENTELER, zien ook een groot potentieel in roestvrij staal. Samen ontwikkelen ze een speciaal ontwerp voor een flexibele en schaalbare accubak: het vouwkastconcept. Dit vereist een hoge mate van proceskennis tijdens de productie, legt Buse uit: “We kregen ondersteuning van TRUMPF om het volledige productieproces te ontwerpen. De grote uitdaging voor de experts van het branchemanagement van Battery Pack was het ontwikkelen van een snel en reproduceerbaar laserlasproces voor het gasdicht lassen van roestvrij staal.

Oplossingen

Samen met technologie- en toepassingsexperts ontwikkelt Mauritz Möller van het branchemanagement Battery Pack bij TRUMPF een volautomatische procesketen met pons-, snij- en buigtechnologieën voor de serieproductie van de door BENTELER ontwikkelde accubak met geïntegreerde koelplaat. Het gas- en heliumdicht lassen van de stukken met laser lukt met de al aanwezige TRUMPF-technologie BrightLine Weld. Met behulp van BrightLine Weld is het mogelijk roestvrij staal ook op hoge snelheden in de serieproductie spatarm te lassen. Dit maakt nabewerking van het component overbodig en beschermt de machine en de focusseeroptiek. Voor de doelen van BENTELER is het echter cruciaal dat de technologie ook kan worden gebruikt om perfecte gas- en heliumdichte naden te produceren, zoals Möller uitlegt: "De hoge processnelheid vereist een op maat gemaakte binnenbrengen van thermische energie - dit is de enige manier om te zorgen voor een stabiel smeltbad tijdens het lassen. "Er kunnen poriën ontstaan. Dit is precies wat BrightLine Weld voorkomt.” Enthousiast door dit ontwikkelingssucces hebben de ontwikkelingsingenieurs van BENTELER en de TRUMPF-experts zich ten doel gesteld om de laser ook te gebruiken voor het lassen van aluminium accubakken. Mauritz Möller en zijn team ontwikkelen speciaal voor BENTELER de zogenaamde multifocus-optiek. In combinatie met BrightLine Weld lukt het hiermee wat tot nu toe onmogelijk werd gehouden: het gasdicht lassen van aluminium.

Realisatie

BENTELER zet in vele bereiken in op strategische ontwikkelingspartnerschappen, zegt Christian Buse: "We kiezen onze partners zo uit dat ze onze eigen compententies aanvullen. Van de op deze manier gebundelde vakkennis profiteren onze klanten, onder andere door snellere ontwikkelingstijden." Bij de samenwerking met het branchemanagement Battery Pack van TRUMPF waardeert hij de communicatie op gelijke voet zeer. "De samenwerking met technologie-experts en de mogelijkheid om tests uit te voeren met toepassingsexperts helpt ons enorm als klant van TRUMPF." De basis van een dergelijke samenwerking is een open communicatie en veel vertrouwen. "Als het werkt," zegt Buse vol overtuiging, "profiteren alle betrokkenen van de samenwerking."

Vooruitzicht

BENTELER staat steeds open voor nieuwe oplossingen, ook als de markt daar nu nog niet om vraagt. "We willen op alles voorbereid zijn en houden daarom alle opties open," zegt Conrad Frischkorn. Op het gebied van elektromobiliteit zijn Buse en Frischkorn er zeker van dat de ontwikkelingen nog maar net beginnen, met name op het gebied van accumodules en het ontwerp van de accubak en de omliggende voertuigconstructies. De door TRUMPF ontwikkelde oplossing voor het gas- en heliumdicht laserlassen van aluminium gebruikt het duo momenteel voor demonstratiedoeleinden. Maar er wordt al onderzocht hoe veilig en reproduceerbaar het proces is bij serieproductie.