Rotorwellen

für Elektrofahrzeuge

Was ist eine Rotorwelle?

Rotorwellen sind zentrale Komponenten in Elektromotoren von Elektrofahrzeugen. Sie übertragen die durch die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Rotor und Stator erzeugte mechanische Energie auf die Antriebswelle, was die Fortbewegung des Fahrzeugs ermöglicht.

Hauptfunktionen einer Rotorwelle:

  • Übertragung der Drehbewegung: Rotorwellen sind maßgeblich für die Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Bewegung in den Antriebsstrang verantwortlich.
  • Stabilität und Präzision: Die Rotorwelle muss hohen Drehzahlen und Kräften standhalten und dabei äußerst präzise gefertigt sein, um den reibungslosen Betrieb des Elektromotors sicherzustellen.
  • Gewichtsreduktion und Energieeffizienz: Moderne Rotorwellen sind darauf ausgelegt, leicht und dennoch stark zu sein, was zur Effizienz des Gesamtfahrzeugs beiträgt und die Reichweite von Elektrofahrzeugen optimiert.

Herausforderungen bei der Herstellung von Rotorwellen:

Die Produktion solcher Bauteile erfordert eine Kombination aus höchster Präzision, Materialfestigkeit (einteilige Lösungen) und Flexibilität bzw. Kombinationsmöglichkeiten bei den Fertigungsprozessen (GFU Prozess Fließrollieren + GFU Prozess Stauchen), um den wachsenden Anforderungen des Elektrofahrzeugmarkts gerecht zu werden.

Lösungen der GFU - Maschinenbau GmbH zur Herstellung von Rotorwellen

Spanlose Umformung von Rotorwellen mit GFU - Maschinenbau GmbH
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Quelle: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-66894-8_5

1. Unsere Expertise in spanloser Umformtechnik:

GFU – Maschinenbau GmbH ist ein führender Hersteller von hochmodernen, spanlosen Umformmaschinen. Diese Maschinen ermöglichen es, Rotorwellen für Elektrofahrzeuge mit hoher Präzision, Wiederholgenauigkeit und Effizienz herzustellen. Unsere Umformlösungen bieten folgende Vorteile:

  • Höhere Materialausnutzung: Im Vergleich zu spanabhebenden Verfahren bzw. Schweißverfahren minimiert die spanlose Umformung eindeutig den Materialeinsatz.
  • Höhere Festigkeiten: Durch einteilige Lösungen werden deutlich höhere Festigkeiten bei den Rotorwellen erzielt. Diese wiederum erlauben eine gewichtsoptimierte Auslegung des Antriebsstranges und damit größere Reichweiten der Elektrofahrzeuge.
  • Umweltfreundlicher Produktionsprozess: Weniger Abfallprodukte und ein energieeffizienter Fertigungsprozess unterstützen nachhaltige Produktionsziele.

2. Fertigungsmethoden von der GFU - Maschinenbau GmbH:

2.1 Stauchanlage (TFM 150 e-line):

Das Stauchen ist ein hocheffizientes Umformverfahren zur partiellen axialen Anstauchung von Material in bauteilkritischen Bereichen (z.B. Bereich von Verzahnungen etc.)

Dieses Verfahren ist ideal für die Herstellung von Rotorwellen, da es eine hohe Präzision bei der Formgebung und eine Möglichkeit zur massiven Warmaufstauchung von Material in Teilbereichen erzielt.  

Die TFM 150 e-line ist eine unserer fortschrittlichsten, elektrisch angetriebenen Stauchanlagen, die sich durch Energieeffizienz, Wiederholgenauigkeit und einfache Integration in bestehende Produktionslinien auszeichnet. Diese Anlage ermöglicht die Herstellung besonders robuster Rotorwelle mit geringstmöglichem Gewicht und mit gewünschter Materialanstauchung in kritischen Bereichen der Rotorwelle.

TFM 150 e-line Stauchanlage für die Umformung von Rotorwellen

2.2 Fließrollieren (z. B. mit der RM 100 + TFM 100 e-line):

Das Fließrollieren ist ein Verfahren zur präzisen und schnellen Umformung von abgesetzten Rotorwellen (Durchmessersprünge, Stufensprung), bei dem das Werkstück und die Formkalotte gleichfalls rotieren. Das Verfahren ermöglicht sogar einen Materialfluss von 90° im Übergangsbereich bei gleichzeitig deutlicher Materialandickung im Übergangsbereich. 

Fließrollierte und mechanisch bearbeitete Rotorwelle im Querschnitt, mit Größenvergleich durch Kugelschreiber.

Dies verbessert dank des kontinuierlichen Faserverlaufs die mechanischen Eigenschaften der Wellen deutlich im Vergleich zu anderen am Markt verfügbaren Fertigungsverfahren.

Unsere RM 100 + TFM 100 e-line Fließrollieranlagen bieten die perfekte Kombination aus Präzision, Umformgeschwindigkeit, Energieeffizienz sowie Bauteildesign bei der Rotorwellenfertigung. Die Anlagen ermöglichen es, besonders komplexe Geometrien zu formen, was sich positiv auf die Effizienz der Elektromotoren auswirkt.

3D-Modell einer automatisierten Produktionsanlage für Rotorwellen mit Schutzvorrichtungen.

3. Maschinen und Anlagen für die Rotorwellenproduktion:

Unsere Maschinen sind auf die spezifischen Anforderungen der Rotorwellenfertigung zugeschnitten und können durch kundenspezifische Anpassungen ergänzt werden. Hier einige Schlüsselmerkmale:

  • Automatisierte Prozesse: Unsere Anlagen, wie die TFM 150 e-line und RM 100 + TFM 100 e-line, sind vollautomatisch und können unkompliziert in bestehende Produktionslinien integriert werden.
  • Flexible Produktion: Dank modularer Werkzeugkonzepte können Sie Rotorwellen unterschiedlicher Größen und Formen mit derselben Anlage herstellen.
  • Zuverlässigkeit und Präzision: Unsere Maschinen sind auf eine hohe Lebensdauer und Präzision ausgelegt, was für die Massenproduktion entscheidend ist.

Fazit:
Von der GFU – Maschinenbau GmbH erhalten Sie nicht nur qualitativ hochwertigste Maschinen für Ihre Rotorwellenproduktion, sondern auch maßgeschneiderte Lösungen, die Effizienz, Nachhaltigkeit und Präzision in der Elektromobilität fördern.

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