Dobre vyhrievaný elektromobil

Tri výzvy

Plynotesné zváranie: Kúrenie pre elektromobily vedie kvapalinu cez vedenia kúrenia. „Jasné, že kvapalina a vysoké napätie v elektromobiloch sa neznášajú dobre“, vraví pán Schmalenberg, „hliníkové schránky teda musia byť zvarené absolútne plynotesne.“ No vytvoriť utesnenú hliníkovú schránku nie je až také jednoduché. Zváranie elektrónovým lúčom vo vákuu je príliš pomalé a drahé pre hromadnú výrobu elektromobilov. No pri rýchlom zváraní laserom často vznikajú plynové bubliny, ktoré ovplyvňujú tesnosť zvaru.

Presný kontakt medi: Aby prúd správne prúdil v kúrení, potrebná je meď, ktorej kontakty musia byť samozrejme vytvorené zváraním. Meď odráža svetlo a preto nie je jednoduchým materiálom pre zváranie laserom. Rizikom pre vrstvy nachádzajúce sa pod nimi sú hlboké zvarové spoje. „Preto musíme vedieť presne regulovať hĺbku prevarenia laserom. Pomocou klasického infračerveného lasera sme sa nedostali ďalej“, vraví pán Schmalenberg.

Vytváranie štruktúr vodiacich dráh: Aby mohlo ostať kúrenie čo najtenšie, nechcela firma Webasto umiestňovať vodiče navrch, ale vytvárať ich priamo do tenkej kovovej vrstvy na povrchu. „Pri štruktúrovaní by sme chceli čistý úber materiálu a presné hrany. Nesmie dochádzať k natavovaniu materiálu, aby sme neriskovali chyby výrobku“, vraví pán Schmalenberg.

Tri riešenia

Plynotesné zváranie: Webasto sa spolieha na rýchly a výkonný diskový laser, ktorý pracuje pri atmosférickom tlaku, bez ochrannej atmosféry. Pán Schmalenberg vraví: „Vyšší výkon lasera vytvára stabilný základ. To je princíp, mnoho pomáha viac. Plynové bublinky sa ani nestihnú vytvoriť.“

Presný kontakt s meďou: Zelené laserové svetlo z lasera TruDisk Pulse 421 má vysokú mieru pohlcovania v medi. Pán Schmalenberg sa teší: „Pri správnej sekvencii pulzov je možné dosahovať s extrémne vysokou presnosťou hĺbku prevarenia – bez prskancov a bez ochrannej atmosféry“ a dopĺňa: „Pri mnohých miliónoch obrobkov sme nemali ešte ani jednu chybu, pričom všetko prebieha výrazne uvoľnenejšie. Čo sa týka zvárania medi, už nič iné nerobíme: Dôsledne sa spoliehame na zelené, pulzné systémy.“

Vytváranie štruktúr vodivých dráh: Firma Webasto siahla po laseri s ultrakrátkymi pulzmi TruMicro, aby mohla priamo do kovu vytvárať štruktúry vodivých dráh. „Pri vytváraní štruktúr materiálu je potrebná najvyššia presnosť, aby laser nepracoval príliš hlboko a aby prenikol do vrstiev pod nimi. Laser s ultrakrátkymi pulzmi mení materiál priamo z pevného na plynné skupenstvo, až vďaka čomu vytvára požadovaný plochý dizajn produktu“, vysvetľuje pán Schmalenberg.

Realizácia: Tri krát sila

„Pre nás je dôležité presadzovať nový vývoj na trhu tak rýchlo, ako to je len možné“, rozpráva pán Schmalenberg. „Preto sme veľmi radi, že môžeme priamo testovať lasery firmy TRUMPF.“ K tomu patrí aj dobré partnerstvo s výskumnými ústavmi. Webasto tak môže stabilne udržiavať vysokú úroveň svojich produktov a svojej výroby. „Preto prichádzajú v mnohých prípadoch do úvahy jednoducho len lasery TRUMPF.“

Vyhliadka

Pre podniky ako Webasto, ktorý má výrobu v Nemecku, krajine s vysokými mzdami, je nevyhnutná vysoká miera automatizácie s najúspornejšími výrobnými technológiami akou je aj laser. Rovnako ako vysoká miera inovácií, napríklad vďaka novým laserovým technológiám. Vďaka tomu je Webasto celosvetovo vyhľadávaným hráčom. „Vychádzajme z toho, že takmer žiaden globálny výrobca elektromobilov sa nezaobíde bez prvotriednych komponentov elektroniky európskych výrobcov, aké schádzajú aj z našich výrobných pásov.“

Stav: 13.12.2023