Electromobilitatea face apel la idei noi

Provocări

Componentă centrală a vehiculelor electrice o reprezintă unitățile de stocare a bateriilor de înaltă tensiune și cutiile de baterii care le înconjoară. Acestea din urmă nu numai că protejează celulele sensibile de consecințele accidentelor, ci și de influențe precum umiditatea și fluctuațiile de temperatură, care pot avea un impact negativ asupra puterii bateriei. Până în prezent, aceste cutii de baterii au fost realizate în principal din aliaje de aluminiu. Ele sunt ușoare și, astfel, urmăresc să maximizeze autonomia vehiculelor. Christian Buse și colegul său Conrad Frischkorn, ambii ingineri de dezvoltare în cadrul diviziei Automotive de la BENTELER, văd, de asemenea, un mare potențial în oțelul inox. Împreună, ei dezvoltă un design special pentru o cutie de baterii flexibilă și scalabilă: conceptul de cutie pliabilă. Acest lucru necesită un nivel ridicat de know-how în ceea ce privește procesul de fabricație, explică Buse: "Am solicitat sprijinul TRUMPF pentru dimensionarea procesului general de fabricație. Pentru experții din managementul sectorului Battery Pack, marea provocare a fost dezvoltarea unui procedeu de sudare cu laser rapid și reproductibil pentru sudarea etanșă la gaz a oțelului inox.

Soluții

Împreună cu experți în tehnologie și aplicații, Mauritz Möller de la managementul sectorului Battery Pack de la TRUMPF dezvoltă un lanț tehnologic complet automatizat cu echipamente de perforare și tăiere, precum și cu tehnologie de îndoire pentru producția în serie a cutiei de baterii cu placă de răcire integrată, dezvoltată de BENTELER. Sudarea etanșă la gaz și heliu a pieselor cu laser se realizează cu ajutorul tehnologiei TRUMPF existente BrightLine Weld. Cu ajutorul BrightLine Weld, este posibilă sudarea oțelului inox cu cantitate redusă de stropi chiar și la viteze mari în producția de serie. Acest lucru elimină necesitatea de prelucrare ulterioară a componentei și protejează mașina și sistemul optic de focalizare. Cu toate acestea, pentru misiunea asumată de BENTELER, este esențial ca tehnologia să poată fi utilizată și pentru a produce îmbinări perfecte, etanșe la gaz și heliu, după cum explică Möller: „Viteza mare a procesului necesită un aport personalizat de energie termică – aceasta este singura modalitate de a asigura o baie de topire stabilă în timpul sudării. „Se pot forma pori. Acest lucru este exact ceea ce BrightLine Weld previne.“ Stimulați de acest succes de dezvoltare, inginerii de dezvoltare de la BENTELER și experții TRUMPF și-au stabilit obiectivul de a suda cutiile de baterii cu laserul, inclusiv aluminiu. Mauritz Möller și echipa sa dezvoltă așa-numitul sistem optic MultiFocus special pentru BENTELER. În combinație cu BrightLine Weld, acest lucru face posibil ceea ce înainte era considerat imposibil: sudarea etanșă la gaz a aluminiului.

Implementare

BENTELER se bazează pe parteneriate strategice de dezvoltare în multe domenii, explică Christian Buse: „Ne selectăm partenerii astfel încât aceștia să ne completeze propriile competențe. Printre altele, clienții noștri beneficiază de expertiza combinată, prin timpi de dezvoltare mai rapizi.“ Atunci când lucrează cu conducerea TRUMPF din managementul sectorului Battery Pack, el apreciază comunicarea la nivelul ochilor. „Colaborarea cu experții în tehnologie și oportunitatea de a face teste cu experți în aplicații ne ajută enorm în calitate de client TRUMPF.“ Baza unei astfel de cooperări este comunicarea deschisă și multă încredere. „Dacă se potrivește“, este convins Buse. „Toți cei implicați au beneficiat de această cooperare.“

Perspectivă

BENTELER este întotdeauna deschis la noi soluții, chiar dacă piața nu le solicită astăzi. „Vrem să fim pregătiți pentru orice și, prin urmare, suntem deschiși în toate direcțiile“, spune Conrad Frischkorn. În domeniul electromobilității, Buse și Frischkorn sunt convinși că evoluțiile sunt abia la început, în special în domeniul modulelor de baterii, precum și al designului cutiilor de baterii și al structurilor din jurul vehiculelor. Acest duo folosește în prezent soluția dezvoltată de TRUMPF pentru sudura laser etanșă la gaz și heliu a aluminiului în scopuri demonstrative. Însă sunt deja în curs de desfășurare cercetări pentru a stabili cât de sigur și reproductibil este procedeul în producția de serie.