Przyjazny samochód elektryczny

Trzy wyzwania

Spawanie gazoszczelne: Ogrzewanie do samochodów elektrycznych podaje płyn przez przewody grzejne. „Oczywiste jest, że płyn i wysokie napięcie w samochodzie elektrycznym nie powinny wejść ze sobą w kontakt”, mówi Schmalenberg, „więc aluminiowa obudowa musi być spawana absolutnie gazoszczelnie”. Uzyskanie gazoszczelności aluminium nie jest jednak takie proste. Spawanie wiązką elektronów w próżni jest zbyt wolne i kosztowne dla masowej produkcji samochodów elektrycznych. Jednak szybkie spawanie laserowe często powoduje wtrącenia gazu, które pogarszają szczelność.

Precyzyjne połączenie z miedzią: aby prąd mógł prawidłowo płynąć w układzie ogrzewania, niezbędna jest miedź, którą oczywiście należy połączyć poprzez spawanie. Miedź jest odblaskowa i dlatego nie jest łatwym partnerem do łączenia dla laserów. Głębokie spoiny stanowią jednak niebezpieczeństwo dla leżących poniżej warstw. „Dlatego musimy być w stanie precyzyjnie regulować głębokość spawania lasera. Nie mogliśmy się rozwijać z klasycznym laserem na podczerwień”, wyjaśnia Schmalenberg.

Laserowy proces strukturyzacji ścieżek przewodników: aby układ ogrzewania był jak najcieńszy, firma Webasto nie chce nakładać przewodników, ale umieścić je bezpośrednio w cienkiej warstwie metalu na powierzchni. „Podczas laserowego procesu strukturyzacji zależy nam na czystym ubytku i precyzyjnych krawędziach. Aby uniknąć ryzyka wad produktu, nie może dojść do stopienia materiału”, mówi Schmalenberg.

Trzy rozwiązania

Spawanie gazoszczelne: Webasto polega na szybkim i mocnym laserze dyskowym, który pracuje pod ciśnieniem atmosferycznym bez gazu ochronnego. Schmalenberg mówi: „Wysoka moc lasera zapewnia stabilność kanału parowego. Zasada jest taka, że wiele pomaga wielu. Kieszenie gazowe nie zdążą się nawet uformować”.

Precyzyjny kontakt z miedzią: Zielone światło lasera z TruDisk Pulse 421 ma wysoki współczynnik absorpcji w miedzi. Schmalenberg jest zachwycony: „Dzięki odpowiedniej sekwencji impulsów, głębokości spawania mogą być osiągane z ekstremalną dokładnością powtórzeń – bez rozprysków i bez gazu ochronnego” oraz dodaje: „Nie mieliśmy ani jednej usterki przy kilku milionach elementów, a ogólnie wszystko działa znacznie płynniej. Jeżeli chodzi o spawanie miedzi, nie robimy nic innego: konsekwentnie polegamy na zielonych systemach impulsowych”.

Strukturyzacja ścieżek przewodnika: Webasto wykorzystuje laser o ultrakrótkim czasie impulsu TruMicro do laserowego procesu strukturyzacji ścieżek przewodnika bezpośrednio w metalu. „Chodzi o maksymalną precyzję podczas laserowego procesu strukturyzacji materiału, aby laser nie działał zbyt głęboko i nie penetrował warstw znajdujących się pod spodem. Lasery o ultrakrótkim czasie impulsu przekształcają materiał bezpośrednio ze stanu stałego w stan gazowy, dzięki czemu pożądany płaski projekt produktu jest możliwy w pierwszej kolejności”, wyjaśnia Schmalenberg.

Realizacja: potrójna moc

„Ważne jest dla nas, aby nasze nowe rozwiązania jak najszybciej opanowały rynek”, wyjaśnia Schmalenberg. „Dlatego jesteśmy bardzo zadowoleni, że możemy bezpośrednio testować lasery firmy TRUMPF”. Dotyczy to również dobrej współpracy z instytutami badawczymi. Dzięki temu Webasto może utrzymywać swoje produkty i produkcję na niezmiennie wysokim poziomie. „Dlatego w wielu przypadkach w grę wchodzą tylko lasery TRUMPF”.

Perspektywy

Dla przedsiębiorstwa takiego jak Webasto, które produkuje w Niemczech, kraju o wysokich płacach, niezbędny jest wysoki stopień automatyzacji z najbardziej ekonomicznymi technologiami produkcji, takimi jak lasery. Jak również wysoki stopień innowacyjności, na przykład dzięki nowym technologiom obróbki laserowej. Sprawia to, że firma Webasto jest poszukiwanym graczem na całym świecie. „Mogą być Państwo pewni, że prawie żaden z samochodów elektrycznych produkowanych na całym świecie nie zjedzie z linii produkcyjnej bez najwyższej klasy komponentów elektrotechnicznych od europejskich producentów, takich jak my”.

Stan na dzień: 13.12.2023 r.