InnoBlech - Bleche und Komponenten aus magnetischen und Struktur-Werkstoffen für hocheffiziente E- Antriebe

Abstract

Die Material- und Pulverauswahl für gedruckte Reluktanzrotoren und Blechstrukturen für vergrabenen Magnete in E-Antrieben für Automobile wurde durch Untersuchungen zum Schwindungsverhalten beim Sintern eingegrenzt. Die Siebdrucktechnik wurde auf einen zwei-Komponentendruck erweitert und die Druckpasten entsprechend optimiert. Die intensive Zusammenarbeit zwischen IFAM, TUDa, Ford und Siemens führte zu einer erfolgreichen Co-Sinterung, (lokalen) Messfähigkeit der magnetischen Eigenschaften und Optimierung der Geometrie der Bleche. In gezielten Optimierungsläufen wurden Proben hinsichtlich Schwindung, Dichte und magnetischen Eigenschaften charakterisiert. Die mechanischen Festigkeiten und Dauerfestigkeit der Materialien und Materialkombinationen wurden ebenfalls umfassend bestimmt, so dass eine ausreichende Anzahl von Gutteilen für den Aufbau eines Demonstrator-Motors bereitgestellt werden konnte. Dieser wurde anschließend in Testbetrieb genommen.

The choice of materials and powders for printed reluctance rotors and sheet metal structures for integrated permanent magnets (IPM) in automotive electric drives was narrowed down by shrinkage behavior studies. The metal screen-printing technology has been extended to two-component printing and the printing pastes have been optimized accordingly. The intensive cooperation between IFAM, TUDa, Ford and Siemens led to successful co-sintering, (local) measurement capability of the magnetic properties and optimization of the geometry of the sheets. In targeted optimization runs, samples were characterized in terms of shrinkage, density and magnetic properties. The mechanical strengths and fatigue strength of the materials and material combinations were also comprehensively determined, so that enough functional parts could be provided to build a demonstrator motor. This motor was then put into test operation.