Technologie-Allianz für die Elektromobilität

Die Hairpin-Technologie gilt als Herzstück moderner E-Motoren. Gehring übernimmt das Fügen, Vertwisten, Schweißen und Isolieren der einzelnen Spulen – vom Prototypen bis zur Serienlinie. Im hauseigenen Technikum entstehen seriennahe Musterstatoren, die mit professioneller Fügetechnik, seriennahen Aufweit- und Twistmaschinen, Laserschweißen und erprobten Isolierverfahren – wie „Slotliner“, „Trickling“ oder Powder Coating – ausgestattet sind. In der Serienfertigung montiert Gehring Hairpins und Eisenkerne automatisiert, übernimmt die Umformvorgänge zum Schließen der Wicklungen und verschweißt diese in vollintegrierten Laserschweißzellen zu komplexen Statorbaugruppen. Je nach Kühlkonzept folgen klassische Isolationsverfahren – oder die innovative Feststoffkühlung.

„Wir entwickeln Muster nicht im Labor, sondern seriennah – das ermöglicht eine schnelle Überführung in automatisierte Produktionsprozesse“, sagt Tobias Thom, Projektleiter Musterbau bei Gehring.

Kühlung neu gedacht – Feststoff statt Öl

Für das Thermo-Management setzt das Allianzmitglied Lambda Resins auf eine hocheffiziente Lösung: das keramisch basierte „Solid Cooling“-System, das eine echte Alternative zu klassischen Ölkühlungen bietet. Diese innovative Feststoffkühlung ersetzt sonst übliche Kühlungen mithilfe von Öl und sorgt für eine exzellente Wärmeableitung bei gleichzeitig hoher elektrischer Isolation.

Die Imprägnierung und Verfüllung wärmeisolierender Hohlräume im Inneren des Stators sorgt für einen gezielten Wärmefluss von der Kupferwicklung zum Gehäuse. Das Material härtet fest aus, leitet effizient, isoliert sicher – und steigert die Lebensdauer der Motoren erheblich. „Wir verbinden Werkstoffkompetenz mit Anwendungspraxis. Unsere Feststoffkühlung ist der nächste Schritt in der Elektromotorenentwicklung“, erklärt Uwe Köhler, Geschäftsführer bei Lambda Resins. Das firmeneigene Technikum ermöglicht es, Prototypen professionell mit der Solid Cooling-Technologie auszurüsten und neue Lösungen praxisnah zu validieren.

Automatisierte Dosiertechnik für industrielle Dauerbelastung

Die Integration der Feststoffkühlung läuft automatisiert durch speziell entwickelte Vakuum-Dosiersysteme von Nagel Technologies ab. Die Anlagen sind auf einen 24/7-Betrieb ausgelegt und verarbeiten hochgefüllte Harzsysteme auch bei längeren Stillständen, bei Schichtwechsel oder an Wochenenden.

Die digitale Steuerung, wartungsarme Keramikpumpen und modulare Kammerkonzepte sorgen für höchste Reproduzierbarkeit und Flexibilität, zum Beispiel:

• Einzelkammern,
• Drehteller-Kammern für kleinere Statoren,
• Durchlauf-Dreifachkammern für die Großserie.

Die Vorheizung der Statoren geschieht über energieeffiziente Induktivstationen. Ergänzend werden auch Temperöfen für die thermische Nachbehandlung angeboten. „Unsere Anlagen sind wartungsfreundlich, langlebig und hochpräzise – genau das, was Industriekunden für stabile Serienproduktion brauchen“, sagt Philipp Schuh von Nagel Technologies.

Effizienz durch Integration aller Arbeitsschritte

Zum Abschluss liefert Gehring die passende Lösung für die finale Montage: Statoren werden mit speziell entwickelten Zellen direkt ins Motorgehäuse gefügt. Bei Solid Cooling geschieht dies sogar unmittelbar nach dem Schweißen. Der zeitkritische Isolationsschritt entfällt, der Prozess wird gestrafft.

Die industrielle Fertigung von Elektromotoren ist komplex – der strategische Schulterschluss von Nagel Technologies, Gehring und Lambda Resins bietet eine vollständige, durchgängige Lösung: von der Montage und Kühlung bis zur Serienlinie. Schnittstellen, die üblicherweise zwischen verschiedenen Zulieferern liegen, werden innerhalb der Gruppe geschlossen. Das garantiert einen reibungsarmen und damit wirtschaftlicheren Ablauf in jeder Projektphase. „Unser Alleinstellungsmerkmal ist die nahtlose Integration – technologisch führend, wirtschaftlich überzeugend, bereit für die Zukunft der E-Mobilität“, erläutert Dr. Andreas Wiens von Gehring.

Experte für hochwärmeleitfähige Polymere

Lambda Resins ist eine Tochter der Unicast GmbH in Kerpen. Dies ist ein Dienstleister für die Entwicklung und den Verguss von elektrotechnischen Bauteilen. Seit 2005 werden viele Industriezweige mit Expertise rund um die Themen Gießharz, Entwicklung und Verarbeitung versorgt. Dazu zählen auch kundenspezifische Entwicklungen oder Modifikationen von Polyurethan- und Epoxidharz-Systemen.

„Die hohen Anforderungen unserer Kunden haben uns motiviert, speziell im Bereich von hochwärmeleitfähigen Polymeren zu forschen und zu entwickeln. Nach und nach bildete sich ein schmaler Pfad, der ganz andere Ergebnisse zutage brachte, als das, was üblicherweise zu erwarten war. Das Ergebnis war ein äußerst stabiles Gießharz mit Wärmeleitfähigkeiten von 7–8 W/m*K. Wir hatten bis dahin schon unzählige Motorstatoren vergossen, aber die Performanz dieses Harzes war schlicht unglaublich“, erläutert der Geschäftsführer Uwe Köhler.

Drei Partner – eine Mission für die Elektromotorenproduktion

Durch den Erfolg und die bestehenden Kontakte zur Firma Nagel wurde auf Geschäftsführerebene gemeinsam eine Strategie entwickelt, die letzten Endes zum Joint Venture zwischen der Nagel Group und Unicast geführt hat. Die dabei entstandene Firma Lambda Resins, an dem beide Firmen gemeinschaftlich beteiligt sind, ist der Hersteller von „Lambdapox“. Lambda Resins entwickelt, produziert und vertreibt dieses Produkt weltweit. Viele weitere neue Produkte sind aktuell in der Pipeline: Hauptziel ist es, moderne elektrotechnische Hochleistungsprodukte und Bauteile mit einem verbesserten Wärmemanagement noch leistungsfähiger zu machen.

Nagel Technologies ist seit Jahrzehnten führend in den Bereichen Honen und Superfinishen. Das Unternehmen ist weltweit aktiv – mit mehr als 1.800 Beschäftigten und internationalen Standorten auf vier Kontinenten. Neben den etablierten Geschäftsfeldern werden systematisch neue Bereiche in der Automobil- und Non-Automobilindustrie erschlossen. Dazu gehören unter anderem hochmoderne Roboterlösungen, Automatisierungstechnik und Laserbeschichtungstechnologien.

Gehring Technologies ist ein Schwesterunternehmen der Nagel Gruppe und entwickelt mit über 90-jähriger Erfahrung unter anderem Technologien für hocheffiziente konventionelle und elektrifizierte Antriebsstränge. Mit den Prozessen Laser-Aufrauen, Beschichten und Honen bietet das Unternehmen innovative Lösungen für Verbrennungsmotoren; die Produktionstechnologie für den Elektromotor ergänzt das Portfolio und steht für die zukünftige Ausrichtung. Als weltweites Unternehmen ist die Gehring Gruppe in Schlüsselmärkten der Automobil- und Zulieferindustrie, Hydraulik und Pneumatik sowie der Luft- und Raumfahrttechnik global vertreten.

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