Voit Automotive: Mit neuen Fertigungstechnologien zu wirtschaftlicher E-Mobilität

Voit Automotive: Mit neuen Fertigungstechnologien zu wirtschaftlicher E-Mobilität

Niemand kann sicher vorhersagen, wann rein elektrische angetriebene Fahrzeuge eine signifikante Marktdurchdringung erreicht haben. Außerhalb der Fachwelt ist auch weitgehend unbekannt, mit welchen Antriebsmodulen E-Mobilität bereits heute wirtschaftlich dargestellt werden kann. Eine nicht zu vernachlässigende Rolle spielt die elektrische Achse, die neben der Batterie eine Schlüsselkomponente im E-Auto ist. Sie zeitnah und schell auf den Markt zu bringen, ist ein Ziel, das derzeit die großen tier1-Lieferanten und ihre Zulieferer wie Voit antreibt. Im Prinzip sind Konzept und Anwendung der Elektrifizierung im Antriebsstrang bestechend einfach, wenn da nicht einige diffizile, ursächliche Herausforderungen an die Supplier bestünden.

Was einfach klingt, hat es natürlich in sich, wenn man in die Produktentwicklung und das Thermalmanagement geht, denn viele Bauteile der elektrischen Achse bedürfen einer eigenen Kühlung. Trotz des hohen Wirkungsgrades von Elektromaschinen von über 90 Prozent verbleiben bis zu ein Zehntel Verlustleistung, die als Wärme abzuführen ist. Bei einem Drehstrom-Asynchronantrieb von 400 kW sind das immerhin 40 kW. Wegen der erheblichen Wärmeleistung in den engen Bauräumen scheiden die üblicherweise genutzten Kühlrippen am Außengehäuse aus. Stattdessen bietet es sich an, die Wärmeabfuhr mit einem Kühlmantel um den Elektromotor zu leiten, der mit integrierten Kanälen für eine Flüssigkeitskühlung konzipiert ist. Diese zu erzeugen, ist aber eine fertigungstechnische Herausforderung, die nur wenige Zulieferer sowohl prozesstechnisch als auch in wirtschaftlicher Serienfertigung angehen und beherrschen und die frühzeitig in die Bauteilentwicklung des OEM oder tier1-Lieferant einfließen muss.

Neue Fertigungstechniken

Dazu hat Voit Automotive eine großserienfähige Lösung entwickelt. Statt einen Salzkern in den Gießprozess des Kühlmantels einzubringen, der bei jedem einzelnen Teil wieder ausgewaschen werden muss, arbeitet das Unternehmen zum Beispiel bei Statorträgern mit einem Innenring mit Kanalstrukturen und Außenring. An Stelle einer Abdichtung und Verschraubung hat Voit das Verfahren des Rührreibschweißens weiterentwickelt und großserientauglich gemacht, sodass seinen Kunden – zwei deutsche OEM – diese sofort einbaufähigen Gehäuseeinheiten bereits seit Frühjahr 2018 für eine Vielzahl elektrifizierter Modelle zur Verfügung stehen. Diese moderne Fertigungstechnologie des Rührreibschweißens in Serie lässt neue Gestaltungsmöglichkeiten beim Design gekühlter Elektromotoren als auch Leistungselektronik zu.

Dieses Prozess-Knowhow differenziert Voit von seinen Wettbewerbern und erweitert das Leistungsspektrum des Unternehmens, dessen fertigungstechnische Kerndisziplinen in den Bereichen Umformtechnik, Aluminiumdruckguss, mechanische Bearbeitung und Werkzeugbau liegen. Voit-Komponenten finden sich weltweit in 45 Marken und über 250 Fahrzeugmodellen. Die Kernkompetenz des Unternehmens besteht darin, die komplexen Produktentwürfe seiner Kunden zu optimieren und prozesssicher in Großserie herstellbar zu machen. In Zeiten zunehmend kürzerer Lebenszyklen steigt das saarländische Unternehmen daher zunehmend bereits in der Entwicklungsphase, dem Prototyping, mit seinen Kunden in den gemeinsamen Produktentwicklungsprozess ein. Bereits heute bewegt sich Voit in der Welt der Elektrifizierung von Morgen und fertigt sowohl Powertrain-Komponenten für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor als auch für Hybridgetriebe und rein elektrische Antriebe. Ergänzt werden diese Produkte um konventionelle und elektrifizierte Nebenaggregate sowie Komponenten für Fahrerassistenzsysteme und autonomes Fahren.

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