Elektromobily si vyžadujú nové nápady

Výzvy

Srdcom elektromobilov sú vysokonapäťové akumulátorové zásobníky a schránky batérií, v ktorých sú uložené. Tie chránia citlivé články nie len pred následkami havárií, ale aj pred vonkajšími vplyvmi, akými sú vlhkosť a výkyvy teplôt, ktoré môžu pôsobiť negatívne na výkon batérie. Tieto schránky batérií sa doteraz vyrábali najmä z hliníkových zliatin. Tie sú ľahké a vďaka tomu prispievajú k čo najväčšiemu dojazdu vozidiel. No Christian Buse a jeho kolega Conrad Frischkorn, obaja vývojoví inžinieri v automobilovom oddelení firmy BENTELER, vidia vysoký potenciál aj v nerezových materiáloch. Spoločne vyvíjajú špeciálnu konštrukciu flexibilných schránok batérií s možnosťou ich zväčšovania: koncepcia zväčšenia alebo zmenšenia skladaním. To si vyžaduje pri výrobe vysokú mieru vedomostí o procese, vysvetľuje Buse: „Pri návrhu celého procesu výroby sme si vyžiadali podporu vo firme TRUMPF. Pre špecialistov z oddelenia Battery Pack bolo veľkou výzvou vyvinúť rýchly a opakovateľný proces plynotesného zvárania nereze laserom.

Riešenia

Spoločne so špecialistami v oblasti technológie a aplikácií vyvíja Mauritz Möller z oddelenia Battery Pack vo firme TRUMPF plnoautomatický reťazec procesov s technológiami vysekávania, rezania a ohýbania, pre sériovú výrobu schránok batérií s integrovanými chladiacimi doskami vyvinutých firmou BENTELER. Plynotesné a héliotesné zváranie dielcov pomocou lasera už je možné vďaka jestvujúcej technológii BrightLine Weld firmy TRUMPF. Pomocou technológie BrightLine Weld je možné zvárať nerez bez prskancov aj pri vysokých rýchlostiach v sériovej výrobe. Vďaka tomu nie je nutné následné obrábanie obrobkov, pričom je chránený stroj aj zaostrovacia optika. Pre zadanie spoločnosti BENTELER je ale dôležité, aby bolo pomocou tejto technológie možné vytvárať aj perfektné plynotesné a héliotesné zvarové spoje, ako vysvetľuje pán Möller: „Vysoká rýchlosť procesov si vyžaduje prísun tepelnej energie presne na mieru – len takto je možné zaručiť stabilnú taveninu počas zvárania. „Môžu sa vytvárať póry. Presne tomu zabraňuje BrightLine Weld.“ Povzbudení týmto úspechom vývoja si vývojoví inžinieri firmy BENTELER a špecialisti firmy TRUMPF stanovili cieľ, zvárať laserom aj schránky batérií z hliníka. Mauritz Möller a jeho tím vyvíjajú špeciálne pre firmu BENTELER takzvanú MultiFokus optiku. V spolupráci s technológiou BrightLine Weld sa tak darí to, čo bolo doteraz nemožné: plynotesné zváranie hliníka.

Realizácia

BENTELER sa v mnohých odvetviach spolieha na strategické partnerstvá vo vývoji, vysvetľuje Christian Buse: „Našich partnerov si vyberáme tak, aby dopĺňali naše vlastné oblasti pôsobnosti. Z takto spojených vedomostí profitujú naši zákazníci okrem iného aj vďaka kratším časom potrebným na vývoj.“ Pri spolupráci so špecializovaným oddelením Battery Pack firmy TRUMPF oceňuje komunikáciu na úrovni. „Spolupráca s technologickými expertmi a možnosť vykonávať testy s aplikačnými špecialistami nás ako zákazníka firmy TRUMPF neuveriteľne posúva ďalej.“ Základom takejto spolupráce by mala byť otvorená komunikácia a vysoká miera dôvery. „Ako toto sedí“, o čom je p. Buse presvedčený. „Mali osoh zo spolupráce všetci zúčastnení.“

Vyhliadka

BENTELER je stále otvorený novým riešeniam, aj keď si ich súčasný trh ešte nevyžaduje. „Chceli by sme byť na všetko pripravení a preto sa pozeráme na všetky smery“, vysvetľuje Conrad Frischkorn. V oblasti elektromobilov, v tom sú si páni Buse a Frischkorn istí, je vývoj ešte len na začiatku, najmä v oblasti modulov batérií ale aj konštrukcie schránok batérií a okolitých konštrukcií vozidiel. Riešenie plynotesného a héliotesného zvárania hliníka laserom vyvinuté firmou TRUMPF v súčasnosti využívajú na demonštračné účely. No výskumy toho, ako bezpečný a opakovateľný je tento proces v sériovej výrobe, už prebiehajú.