Metallumforminnovation für nachhaltige E-Mobilität

Um eine qualitativ hochwertige und zuverlässige Produktion von Motoren für Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) zu ermöglichen, hat Aida im Jahr 2002 die Pressen der Serie MSP mit einem patentierten Design mit großer Steifigkeit und mehreren Druckpunkten eingeführt. Seitdem hat Aida diese Serie ständig erweitert, um den Anforderungen der Kunden gerecht zu werden. Die MSP-Pressen von Aida ermöglichen inzwischen die Herstellung von EV-Motoren, HEV-Motoren und energieeffizienten Motoren für Haushaltsgeräte.

Mit der weltweiten Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs) haben die Motorenhersteller Konstruktionen mit immer dünneren Blechen eingeführt. Das verwendete Material entwickelt sich ständig weiter, sowohl in Bezug auf die Dicke als auch auf die Materialstruktur, um die Effizienz des Motors zu verbessern. Um diese besondere Art von Material verarbeiten zu können, müssen die Hersteller von Stanzpaketen für HEV-/EV-Motoren Pressen einsetzen, die sich durch geringes Spiel und eine geringe Durchbiegung auszeichnen, aber auch durch einen reduzierten Ausstanzeffekt nach dem Stanzen. Dank des hybriden Verbindungspunkts und der starren Konstruktion erfüllen die Pressen der Serie Aida MSP diese Anforderungen. Alle MSP-Pressen bieten gemäß Hersteller auch eine gute Kantenscherung, die dazu beiträgt, die Materialeigenschaften und damit die Effizienz des Motors selbst zu erhalten, auch für den randnahen Bereich. Die Öltanks im Innenbett versorgen jede Schmierstelle mit Öl. Die optimale Öltemperatur wird durch einen Öltemperaturregler aufrechterhalten, der eine minimale thermische Verformung und eine Verbesserung der UT-Genauigkeit ermöglicht.

Die dynamische Genauigkeit dieser Pressenreihe wird dank der kompakten Bauweise, der Architektur mit mehreren Druckpunkten in einer Linie und der nativen AIM-Funktion (Adjust In Motion) erheblich verbessert. Darüber hinaus sind die Bereiche, welche die Umformkräfte auf die Presse übertragen, wie beispielsweise die Pleuellager und die Kurbelwellenlager, alle aus speziellen Metallen gefertigt, die so ausgewählt wurden, dass Wärmeverformungen weitestgehend vermieden werden. Die Hochgeschwindigkeitspressen der Serie MSP von Aida sind für verschiedene Laminierungsmethoden geeignet und bieten sowohl ein präzises Stanzen als auch eine schnelle Produktion.

Die Standarddicke von Batteriegehäusen ist innerhalb weniger Jahre von 0,35 mm auf 0,27 mm geschrumpft. Die Verwendung solch dünner Materialien erfordert den Einsatz einer präzisen Presse mit einer geringen Durchbiegung und einer genauen Wiederholbarkeit des unteren Umkehrpunkts. Dies sorgt dafür, dass die Stanzen nicht ausbrechen, sowie für eine möglichst gute Schnittfläche, damit der Wirkungsgrad des produzierten Motors hoch bleibt. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat Aida innovative Technologien eingesetzt, um mit den Schnellstanzpressen der Serie Aida MSP eine höhere Präzision zu erreichen, die auch für die Herstellung von Teilen mit einer Dicke von weniger als 0,20 mm besonders geeignet ist.

Die Serie MSP wurde von Aida vor mehr als 20 Jahren entwickelt und bis heute wurden mehr als 250 Einheiten weltweit ausgeliefert. Vor kurzem wurde die Presse MSP-3000-370 auf den Markt gebracht, die speziell für die Bearbeitung von Werkzeugen mit einer Länge von bis zu 3.700 mm geeignet ist. Da sich die Anforderungen der Hersteller und die Spezifikationen der Endprodukte sehr schnell ändern, arbeitet Aida bereits an der Entwicklung neuer Pressen.

Ausgestattet mit einer innovativen 9-Punkt-Auflage, einem hochsteifen Ringrahmen, spielfreien Stößeln und der frei programmierbaren Servobewegung der Aida DSF - Direct Servo Former Technologie, eignen sich die Pressen Aida DSF-U besonders für Bipolarplatten. DSF-U-Pressen ermöglichen darüber hinaus aber auch Transferumformung, Folgeverbundumformung und mehrstufiges Kaltschmieden. Dank der „Soft Touch“-Funktion, die den Stempel beim Kontakt mit dem Material verlangsamt, sollen die Pressen Aida DSF für eine deutliche Steigerung der Gesamtqualität der hergestellten Teile sorgen, ohne die Produktivität zu beeinträchtigen. Aida hat eine Energiekontrollarchitektur entwickelt, welche die kinetische Energiespeicherkapazität eines Schwungrads durch die elektrische Energiespeicherkapazität von Kondensatoren ersetzt. Die während der Umformphase benötigte elektrische Spitzenenergie wird überwiegend durch die zuvor in Kondensatoren gespeicherte elektrische Energie bereitgestellt. Auf diese Weise unterscheidet sich der Strombedarf kaum von dem mechanischer Pressen. Alle Servopressen von Aida DSF verwenden die speziell für die Umformung entwickelten Servomotoren von Aida, die fünfmal leistungsfähiger sein sollen als ein handelsüblicher Servomotor.

Die Gesamthöhe konnte um 30 % reduziert werden, indem die Verbindungsstangen, die bisher als wesentliche Bestandteile von Kurbelpressen galten, entfallen sind. Die DSF-U-Serie verfügt über ein neu entwickeltes energiesparendes Hydraulikaggregat mit Schwungrad. Durch den Einbau von Hydraulikzylindern links und rechts im Pressentisch, die eine zentrale Ausbrechstange betätigen, können mehrstufige Ausbrechfunktionen realisiert werden. Von der Vorderseite der Presse aus können zentral die grundlegenden Operationen durchgeführt werden, wie die Bestätigung des Kurbelwinkels, die Einstellung der Werkzeughöhe und die Überwachung der Belastung während der Umformung.

Anfang 2021 stellte Aida die neue DSF-NE2 vor, eine monolithische 2-Punkt-Servopresse, welche die hohe Steifigkeit eines einteiligen Rahmens mit der Flexibilität der vollständig programmierbaren Servobewegung der DSF-Technologie von Aida verbindet. Der Aida-Servomotor mit hohem Drehmoment und niedriger Geschwindigkeit ist laut Hersteller höchst zuverlässig, auch bei hohem Durchsatz. Jede Rahmenkomponente wird mittels FEM konstruiert und verifiziert, mit dem Ziel, die Durchbiegung unter Last auf weniger als 0,1 mm/m zu reduzieren. Dank des Designs und moderner Fertigungsmerkmale garantiert die DSF-NE2-Pressenserie eine geräusch- und vibrationsarme Umformung bei unterschiedlichen Stößelhüben, optimiert alle Fertigungs- und Wartungsvorgänge und gewährleistet gleichzeitig flexible Anwendungen. Die spielfreie Rollenführung, die eine Schmierung überflüssig macht, trägt erheblich zu einer längeren Lebensdauer des Werkzeugs bei, indem sie den Stößel mittig zwischen Vorder- und Rückseite der Presse führt und den gesamten Bereich der Stößelbewegung vollständig abdeckt. Diese Pressenreihe erreicht Leistungen von bis zu 120 Hüben/min. Die DSF-NE2-Baureihe wurde bei den Euroblech Awards 2022 als Produkt des Jahres in der Kategorie „Metallumformung und Stanzen“ ausgezeichnet.