Hohes Drehmoment und hoher Wirkungsgrad, dazu der einfache Aufbau und der Wegfall von Emissionen – die Vorteile des Elektromotors sind seit Jahrzehnten bekannt. Dass sich die Technik im Automobilbau bislang nicht durchsetzen konnte, begründen Experten nicht selten mit der begrenzten Reichweite des E-Autos. Eine 600 Kilometer lange Non-Stop-Fahrt ist bislang (noch) nicht drin. Genau hier setzt die Forschung im Automobilbau an: Neben effektiveren Akkus stehen leichtere Elektromotoren auf der Agenda der Entwicklung, weil sie zu einem sparsamen Stromverbrauch führen und damit die Reichweite erhöhen. Das hat auch der Werkzeugmaschinenhersteller EMAG erkannt und bereits auf der EMO 2017 verschiedene Lösungen für die Fertigung von Elektrofahrzeugen und Hybriden gezeigt. Lesen Sie hier auch den Blog-Beitrag zur Weichbearbeitung von CVT-Getriebeteilen.

Rotorwelle wird aus Einzelteilen zusammengebaut

Der wortwörtliche Kern des E-Motors ist dabei besonders interessant: die Rotorwelle. Als zentrales Element leitet sie die Drehbewegung aus dem Zusammenspiel von Rotor und Strator an die nachfolgenden Antriebselemente weiter. Die Frage lautet also: Wie lässt sich das Gewicht dieser Welle senken? Hier setzen Entwickler auf dünnwandige Hohlwellen, die auf einem innovativen „Bauprinzip“ basieren: Die Welle wird während des Produktionsprozesses aus zwei einzelnen Endstücken zusammengefügt. So lässt sich der Ablauf in kurze und zum Teil parallel ablaufende Teilprozesse zerlegen. Außerdem eröffnet der Ansatz den Konstrukteuren große Freiheiten.

Animation: Gewichtsoptimierte Elektromotoren in Großserie

In zehn Operationen zum Ziel

Wie sich diese zwei Endstücke im Rahmen einer hocheffizienten Produktionslösung zur Welle verbinden lassen – inklusive Weichbearbeitung, Härten und Hartbearbeitung – zeigt EMAG: Die benötigten 10 Operationen beinhalten unter anderem Weichdreh-Prozesse an den beiden Endstücken, bei denen auch die Innengeometrie entsteht, einen Waschprozess, das Fügen zur Welle in einer EMAG Laserschweißmaschine, einen Härteprozess in der induktiven Härtemaschine MIND 750 von EMAG eldec, das Hartdrehen der zusammengefügten Welle sowie diverse abschließende Dreh-Fräsprozesse sowie ein Schleifprozess. Bei der Automation passt sich EMAG den Vorstellungen der Kunden an. Es kommen zum Beispiel Linienportale, Stapelzellen, Stauförderbänder oder das EMAG eigene TrackMotion-System zum Einsatz. Einen tieferen Einblick in die Funktionsweise des EMAG eigenen Automationssystems bietet dieser Blog-Beitrag.

Planung auslagern

Alle 45 Sekunden verlässt eine perfekte Welle diese Produktionslinie, die EMAG in enger Zusammenarbeit und Absprache mit Kunden konfiguriert. Die Spezialisten bringen ihr komplettes Wissen über die unterschiedlichen Werkzeuganwendungen, die Konzeption von multifunktionalen Werkzeugmaschinen, ihre Steuerung und Verkettung ein. Letztlich können Anwender also die komplette Planung auslagern. Der Aufwand für sie sinkt massiv ab.