E|RoW – Automatisierte Prozesskette für das Fertigen und Wuchten von Rotor-Welle-Verbindungen von Traktionsantrieben für Elektrofahrzeuge

Die Technologie der elektrischen Maschine ist bereits weit fortgeschritten, jedoch stellen großserientaugliche kostengünstige Produktionsverfahren eine Herausforderung für die Einführung der Elektromobilität dar. Eine zentrale Baugruppe ist der Rotor, dessen Herstellung sich in die Erzeugung der Blechschnitte, die Paketierung, die Magnetmontage, das Fügen von Rotor und Wellen sowie einen abschließenden Wuchtprozess gliedert.

Die Zielsetzung des Forschungsvorhabens war die Substitution bisheriger Prozessschritte, z. B. das Schleifen der Welle für den Querpressverband, sowie die Reduzierung von Produktkomponenten, z. B. Wuchtscheiben, und die damit verbundene Verkürzung der gesamten Fertigungskette zur Rotorproduktion.

Im Rahmen des Projekts wurde ein innovatives Fügeverfahren zum Aufpressen des Blechpakets auf die Rotorwelle untersucht. Dieses zeichnet sich durch umformtechnisch herstellbare Wellen mit zyklischen Mitnehmern aus, welche beim Einpressen die Blechpakete lokal umformen und eine formschlüssige Verbindung erzeugen. Dadurch entfallen energie- und zeitintensive Prozesse, wie das Aufschrumpfen oder Eindehnen. Für die ganzheitliche Weiterentwicklung der Prozesskette wurde das Scherschneiden von Elektroblechen in einem Stanzpaketierprozess untersucht. Des Weiteren wurde ein alternatives Konzept zur Kombination des Paketierens und der Magnetmontage evaluiert. Der segmentierte Aufbau des Rotors aus Blechpaketen ermöglicht dabei den Einsatz eines selektiven Wuchtprozesses. Durch die abgestimmte Kombination der Unwuchten einzelner Segmente kann eine minimale Gesamtunwucht erreicht und der Aufwand des finalen Wuchtschrittes reduziert werden. Die Erkenntnisse der einzelnen Prozesse wurden abschließend im Aufbau eines Motors auf Basis der neuen Technologien zusammengeführt.