Gefügt werden Hairpins, die in Statoren von Elektromotoren für moderne batterie- oder brennstoffzellenbetriebene Fahrzeugen eingesetzt werden. Die besondere Herausforderung besteht darin, dass ein hochreflektiver Kupferwerkstoff zuverlässig zu schweißen ist.

„Zusammen mit unserer Anwendungsentwicklung wurde der Prozess auf maximale Robustheit getrimmt. Ebenso ist es möglich, Prozessschwankungen der vorgelagerten Schritte auszugleichen und die Hairpins zuverlässig zu fügen“, so Matthias Neumann, Leiter des Geschäftsbereichs Zeltwanger Laser Robotic Applications. Hierfür hat das Unternehmen ein eigenes Spannkonzept entwickelt, das Fertigungs- und Montagetoleranzen ausgleicht. Somit wird ein prozesssicheres Kontaktieren sichergestellt. Das Spannsystem ist auf unterschiedliche Stator-Varianten umrüstbar. Ein weiteres Merkmal dieses Systems ist der reduzierte Isolations- und Platzbedarf für die Schweißnähte, der kleinere Motorabmessungen und größere Gestaltungsfreiheit für Motorenkonstrukteure ermöglicht.

Beim Schweißprozess wird ein innovativer Laser eingesetzt, dessen Strahlung im blauen Lichtspektrum liegt. Dieser bietet besondere Vorteile hinsichtlich der Absorption von Kupferwerkstoffen. Der Prozess wird ruhiger, reproduzierbarer und weniger komplex. Darüber hinaus wird eine Minimierung der abisolierten Kupferpin-Enden erzielbar. Dies reduziert den Platzbedarf innerhalb des Elektromotors und eröffnet neue Möglichkeiten bei der Konstruktion der Motoren.

Die schlüsselfertige Anlage ist für alle Hersteller von Elektromotoren und Fahrzeugen geeignet. Das Anlagenkonzept ist so ausgelegt, dass es manuelles Be- und Entladen ermöglicht, allerdings auch flexibel in vollautomatisierte Produktionslinien integriert werden kann. Eine einfache Skalierung vom Prototyp bis zur Massenproduktion ist somit sichergestellt.

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