Algemeen
spoel 3D geprinte elektromotoren
De bij Additive Drives geprinte hairpin tractiemotor. (foto: Additive Drives)

Vier oprichters van de onderzoekstransfer Additive Drives aan de TU Bergakademie Freiberg willen met een 3D-printproces de prestaties en efficiëntie van huidige elektrische machines verhogen. De belangrijkste focus ligt op de koperen spoel. Die moet in de toekomst rechtstreeks worden overgedragen vanuit de ontwerpgegevens van de constructeurs naar de additieve productie, waardoor aanzienlijk kortere ontwikkelings- en testcycli mogelijk worden.

De aandrijftaken van de toekomst – in de industrie of in het verkeer – stellen hoge eisen aan de afzonderlijke componenten. Klassieke productieprocessen voor elektromotoren bereiken hier hun grenzen. Het vervaardigen van koperen spoelen met behulp van 3D-printen lost dit probleem op.

Door de optimale geometrie van de additieve componenten kunnen de prestaties volgens de onderzoekers met 45 procent worden verhoogd. De onerzoekers willen de additieve fabricage van koperen spoelen, het hoofdbestanddeel van elke elektromotor, op de markt brengen en de technologie het komende jaar verder ontwikkelen.

3D-geprinte elektromotoren

De traditionele productie van prototypes voor elektromotoren duurt tot zeven maanden. De reden hiervoor zijn complexe windingsgereedschappen die moeten worden vervaardigd en opgesteld. Daarentegen vereist het koperen 3D-printproces geen extra gereedschap en wordt de productietijd verkort tot een paar dagen. Dit maakt aanzienlijk snellere testcycli en rijpingsprocessen voor de markt mogelijk. In samenwerking met een productienetwerk ontstaan in korte tijd complete elektromotoren.

Het productieproces van selectief lasersmelten (SLM) dat hiervoor wordt gebruikt en het koper zijn voor de ze toepassing geoptimaliseerd. De onderzoekers bereiken volgens de International Annealed Copper Standard (IACS) 100% elektrische geleidbaarheid. Lasersmelten garandeert een extreem stevige cohesie van de componenten. Alle materiaaleigenschappen, van warmtegeleiding tot veerkracht, doen op geen enkele manier onder voor klassieke metalen componenten van gietstaal, aluminium of koper.

Eerste publicatie door Aandrijftechniek op 21 juli 2020.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven