Auf dem E-Mobility Campus trafen interessierte Besucherinnen und Besucher auf viele bekannte Namen der Branche. Das Vortragsprogramm mit internationaler Besetzung bot einen spannenden Rahmen zu den ausgestellten Technologien und Dienstleistungen. Die REDs werden von der WAFIOS AG zusammen mit der Gehring Technologies GmbH ausgerichtet.
Das Ausstellungsprogramm von WAFIOS umfasste Maschinen für die Produktion von Hairpins, Axialflussspulen, Statoranschlussbaugruppen und Stromschienen. Zusammen mit Gehring Technologies bietet WAFIOS komplette Fertigungsanlagen für die Statorproduktion an.
„Bereits zum sechsten Mal sind unsere E-Mobility Days in Reutlingen gestartet. Rund 200 Besucherinnen und Besucher konnten wir über die letzten Tage begrüßen. Drei Tage voller spannendem Austausch über die neuesten Entwicklungen in der E-Mobilität! Ein besonderes Highlight war das große Vortragsprogramm mit über 20 Speakern und Fachvorträgen“, so Dr. Uwe-Peter Weigmann, Vorstandssprecher bei der WAFIOS AG.
Serienproduktion mit dem SpeedFormer
Dank der Multi-Wire-Ausführung ermöglicht das Flaggschiff der Hairpin-Serienproduktion, der SpeedFormer, einen schnellen Wechsel zwischen unterschiedlichen Drahtdurchmessern. Auf dem SpeedFormer können Elektrokomponenten, wie Hairpins, für die Statorproduktion hergestellt werden. Der Stator ist das wichtigste Bauteil für Leistung und Effizienz in einem Elektromotor.
Beim SpeedFormer ist der Name Programm: Innerhalb von rund 60 Sekunden kann ein Drahtwechsel und somit der Statorwechsel erfolgen, auch bei der Taktzeit punktet er mit Schnelligkeit mit rund 60 Stück/min, abhängig von der Geometrie.
Die schnelle Fertigung verdankt der SpeedFormer der Parallelisierung der Produktion. Der SpeedFormer greift dabei auf die gleiche Technologie zurück wie die FMU 40 E. Dadurch, dass die formenden Werkzeuge die gleichen sind, lassen sich die Daten leicht auf den SpeedFormer übertragen. So kann eine Musterfertigung auf der FMU 40 E mit minimaler Übertragungszeit in eine Serienproduktion auf dem SpeedFormer übergehen.
Vielseitig und präzise – die FMU 40 E
Ob für Prototypen oder Kleinserien – die CNC-Biegemaschine FMU 40 E fertigt klassische Hairpins, Spulen für Axial- und Radialflussmotoren und Statoranschlussbaugruppen mit höchster Präzision. Die Vielseitigkeit zeigt sich auch in der Produktion von Endlos-Hairpins (Wave-Windings) und kleinen Stromschienen (< 30 mm²).
Mit der FMU 40 E können Bediener auch neue Lösungen für Axialflussmotoren, wie Spulen mit Steigung oder Mehrfachspulen, einfach produzieren.
Das WAFIOS Hairpin-Werkzeugsystem verbindet ein aktives Rotationszugbiegen mit der Agilität von klassischen Drahtbiegewerkzeugen. Dieses verhindert ein Rutschen des Materials zum Werkzeug und steigert die Qualität komplexer Geometrien. Das HQ-Biegeverfahren ermöglicht zusätzlich die Herstellung noch kompakterer Wickelköpfe zur Reduzierung der Statorgröße bei gleicher Leistung und Effizienz. Auf den REDs 2025 wurde die FMU 40 E sowohl mit mechanischem als auch mit Laser-Abisolieren vorgestellt.
Bedienerunterstützung mit intelligenten Softwarelösungen
Die iQ-Funktionen von WAFIOS unterstützen den Bediener beim Einrichten und der Produktion, so beispielsweise iQplug&straight und iQhairpinsetup an der FMU 40 E. iQplug&straight unterstützt den Bediener beim initialen Einstellen der Richtapparate mithilfe der Geradheitsmessung. Beim Einrichten der Maschine muss der Draht zuerst gerichtet werden, dieser Prozess muss traditionell manuell eingestellt werden und benötigt sehr gut geschulte und erfahrene Maschinenbediener sowie meist einige Wiederholungen. Dieses Verfahren kann dadurch fehleranfälliger sein und benötigt Zeit. iQplug&straight unterstützt den Bediener durch einen geführten, systematischen Ablauf bei der initialen Einstellung der Richtapparate und greift hier aufgrund der Komplexität auf künstliche Intelligenz zurück. Beim Einrichten werden dem Messsystem wiederholt definierte Drahtabschnitte zugeführt. Die Messeinrichtung liefert dann die nötigen Daten für die Berechnung der Einstellwerte der Richtapparate. So wird der Ausschuss bei der Maschineneinstellung verringert und die Maschinenverfügbarkeit durch kurze Rüstzeiten erhöht. Bediener können somit ohne Vorerfahrung oder aufwändige Schulung prozesssicher und schnell den Richtprozess nach Drahtwechsel einstellen.
Bei bereits eingerichteten Hairpin-Programmen unterstützt iQhairpinsetup. Die Software erleichtert die Korrektur der relevanten Zeichnungsmerkmale, wie unter anderem die Beinposition, Parallelität oder Schulterbreite, per Auswahl auf einer grafischen Oberfläche. Die Merkmale können individuell mit der gewünschten Schrittweite angepasst werden. Die notwendigen Geometrieelemente werden automatisch im Hintergrund ausgewählt. Verschiedene Hairpin-Formen werden durch die einfache Auswahl von Vorlagen abgedeckt. Auf dem Bildschirm der Maschinensteuerung wird der Hairpin als vereinfachte CAD-Grafik dargestellt. Feinjustierungen und Korrekturen auf dem Weg zum perfekten Hairpin werden mit iQhairpinsetup direkt in der CAD-Grafik eingetragen. Die Korrekturwerte werden somit direkt bei der Produktion des nächsten Hairpins umgesetzt.
Die BM 36 HS für die Produktion von Statoranschlussbaugruppen
Die CNC-Biegemaschine BM 36 HS für Biegeteile aus Draht und Profilmaterial wurde zu den REDs 2025 in Kombination mit der Abisoliereinrichtung FSA 2.5 vorgestellt. Die Maschine findet ihren Einsatz vor allem in der Produktion elektronischer Verbinder, wie sie beispielsweise in Elektromotoren oder der Leistungselektronik verwendet werden. Dank der Abisoliereinrichtung mit radial definiertem Vorschub der Abisoliermesser, gesteuert durch einen Servomotor, wird die Beschichtung präzise und prozesssicher entfernt. Dabei gewährleistet die FSA 2.5 einen exakten Abtrag des Kupfermaterials, was besonders für die hochpräzise Freilegung der Kontaktflächen entscheidend ist.
Die BM 36 HS mit FSA 2.5 überzeugt durch ihre hohe Zuverlässigkeit und eignet sich optimal für die Serienfertigung von anspruchsvollen Komponenten wie z.B. Statoranschlussbaugruppen. Mit dieser Kombination setzt das System neue Maßstäbe in Qualität und Effizienz in der Fertigung.
Großes Produktportfolio für die Stromschienenfertigung
Ob kurz oder lang, aus Kupfer oder Aluminium, mit kleinem oder großem Querschnitt – das Produktportfolio der WAFIOS-Stromschienenmaschinen bietet die richtige Maschine für eine wirtschaftliche Stromschienenfertigung. Dies erlaubt WAFIOS kundenspezifische Anforderungen, wie kurze Biegeabstände, hohe Stückleistungen, verschiedene Abisolierverfahren sowie die Integration weiterer Prozessschritte, zu erfüllen. Ein neues Maschinenkonzept für die Herstellung langer 3D-Stromschienen wurde nun mit der BTF 90 realisiert. Sie vereint die bekannte Technik der Mehrkopfbiegemaschinen der Baureihe BT mit der Stromschienenmaschine BMF 90. Zwei Biegeköpfe mit bewährtem Werkzeugkonzept inklusive Twist-Funktion erlauben die beidseitige Bearbeitung von Stromschienen bei höchster Biegequalität und Ausbringung.
„Das modulare Maschinenkonzept ermöglicht sowohl die Verarbeitung von Stangenmaterial aus dem Magazin als auch Spulenmaterial in Kombination mit Richtmaschine und Haspel“, erklärt Jörg Eisele, Vorstand bei WAFIOS.
Entwickelt wurde die BTF für einen Materialquerschnitt bis zu 400 mm² bei 100 N/mm² sowie einer Bauteillänge von bis zu 3000 mm. Die flexible Maschine lässt sich je Anforderung anpassen und reicht von der Produktion von Prototypen bis hin zur Serienfertigung. Ein Highlight ist das neu entwickelte Transportsystem mit Zangeneinzug. Die Entwicklung der BTF 90 wurde mithilfe von Fördermitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) umgesetzt.
Als bewährtes System aus dem Rohrbiegebereich zeigte sich der TWISTER² 25 RL, eine flexible Biegemaschine mit integriertem Roboter. Für die E-Mobilität wurden die Werkzeuge des TWISTER² angepasst und ermöglichen so die Herstellung von Stromschienen aus vorkonfektioniertem Material. Für die Produktion von Stromschienen sind zwei Größen erhältlich: Der TWISTER² 25 für Stromschienenquerschnitte bis rund 220 mm² und der TWISTER² 35 für Stromschienenquerschnitte bis zu 300 mm² und Längen bis zu 3000 mm. Die Steuerung des Roboters verläuft über das WAFIOS-Programmiersystem WPS 3.2 EasyWay, so wird keine weitere Robotersteuerung benötigt.
Mitaussteller und Forschungseinrichtungen
Auch dieses Jahr bot die Messe ein vielseitiges Programm mit namhaften Event-Partnern. Rund 20 Mitaussteller zeigten ihre individuellen Lösungen für die E-Mobilitätsbranche: Von hochflexiblen Produktionslösungen für Hairpin- und Axialflussstatoren, Montagelösungen beispielsweise durch robotergestützte Klebe- und Dichtprozesse, zerstörungsfreie Prüfsysteme für metallische Werkstoffe zu Lasertechnologien, präsentierte sich ein umfangreiches Angebot.
Technologie fußt auf Innovation und Forschung, so waren auch universitäre Institutionen auf den REDs vertreten, die ihre Forschungsthemen vorgestellt haben.
„Die REDs waren eine sehr gelungene Veranstaltung mit hohem fachlichem Niveau, spannenden Gesprächen und vielen vertrauten Gesichtern“, zieht Moritz Stöckler, Research Assistent am Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components” (PEM) der RWTH Aachen, ein positives Fazit. Das PEM widmet sich sämtlichen Aspekten der Entwicklung, Herstellung und dem Recycling von Batteriesystemen und ihren Komponenten sowie der Brennstoffzelle, der Produktion des elektrischen Antriebsstranges und ganzen Fahrzeugkonzepten.
Die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg war mit dem Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) vertreten. Der Lehrstuhl konzentriert sich auf die Entwicklung innovativer Fertigungsverfahren für mechatronische Produkte.
Das wbk Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie entwickelt gemeinsam mit seinen industriellen Forschungspartnern innovative Fertigungs- und Montageprozesse für elektrische Traktionsmotoren. Besonderer Fokus liegt hierbei auf der Verkürzung des Time-to-Market und der Reduktion der Produktionskosten.
Von der Universität Stuttgart nahm das Institut für Elektrische Energiewandlung (iew) teil. Das iew ist ein innovativer Forschungspartner für hocheffiziente elektrische Maschinen und kontaktlose Energieübertragungssysteme und entwickelt Lösungen von der ersten Idee bis zum optimierten Prototypen für Anwendungen in der Medizin, Industrie und Elektromobilität.
Mit einem vielfältigen Programm an Fachvorträgen und dem intensiven Austausch beim Messeabend entwickeln sich die REDs zunehmend zu einem Konferenzformat. Die Veranstaltung schafft den idealen Rahmen, um neue Kontakte zu knüpfen und sich mit Expertinnen und Experten der Branche zu vernetzen.
