Integrative Fertigung von Isolationssystemen im Elektromaschinenbau (INFINITE)
Third party funded individual grant
Acronym: INFINITE
Start date : 01.01.2021
End date : 31.12.2022
Project details
Short description
m Rahmen der zunehmenden Elektrifizierung des Mobilitätssektors steigen
die Anforderungen an den elektrischen Antrieb sowohl hinsichtlich der
Leistung und Effizienz als auch an das Produktionssystem hinsichtlich
der auszubringenden Stückzahlen. Als limitierender Faktor rückt dabei
das Isolationssystem in den Mittelpunkt, da es den Betriebspunkt einer
Maschine thermisch und elektrisch begrenzt. Aktuelle Isolationsprozesse
nehmen mit ca. 40 Minuten Durchlaufzeit einen maßgebenden Anteil an der
gesamten Produktionszeit eines Stators ein.
Innerhalb des
Isolationsprozesses zeigt der Duroplast-Spritzguss neue, bisher
ungenutzte Potenziale im Bereich der Elektromobilität auf.
Werkstoffseitig erlauben duroplastische Compounds durch eine gezielte
Modifizierung bessere mechanische und thermische Eigenschaften im
Vergleich zu bisherig verwendeten Harzsystemen. Von Seiten des Prozesses
kann durch den Spritzguss im Vergleich zu gängigen Gießverfahren eine
höhere Reproduzierbarkeit während der Verarbeitung und damit eine
verbesserte Bauteilqualität, bei gleichzeitig verringerter Prozesszeit,
erzielt werden.
Das angestrebte Forschungsziel ist die Befähigung
eines Duroplast-Spritzguss-Prozesses zur Isolation von Statoren für
Elektromotoren. Dabei sollen werkstoffliche Vorteile und die
Freiheitsgrade des Verfahrens genutzt werden um ein optimiertes
Isolationssystem bei verkürzter Prozesszeit im Vergleich zu
gebräuchlichen Prozessen herzustellen. Anhand eines iterativen
Entwicklungsprozesses sollen hierzu zunächst geeignete Duroplasten
ausgewählt, modifiziert und im Rahmen von Vorversuchen charakterisiert
werden. Im Abgleich mit den Anforderungen an die Bauteilvorbereitung
sollen Demonstratoren hergestellt und abschließend validiert werden.
Die
Forschungsergebnisse befähigen mittelständische Unternehmen im Bereich
der Kunststofftechnik Schlüsseltechnologien in die Elektromobilität zu
transferieren und nachhaltig die Wertschöpfung und Beschäftigung am
Standort Deutschland zu sichern.
