Interlock

Um Wirbelstromverluste möglichst gering zu halten, sind moderne Rotoren und Statoren, aber auch Transformatoren und andere elektrische Bauteile, aus einzelnen Lagen Elektroblech aufgebaut, die als Lamellen oder Platinen bezeichnet werden. Allenfalls bei sehr einfachen Gleichstromanwendungen kommen heute noch massive Magnetkerne zum Einsatz.

Die Verwendung von Blechpaketen ist heute also Standard bei der Herstellung von Rotor- und Statorpaketen. Dies wirft freilich eine neue Frage auf: Wie verbindet man die einzelnen Lamellen zu einem festen Paket? Dazu stehen mehrere Verfahren zur Verfügung. Neben dem Interlock können die Lamellen auch geschweißt, geklammert oder verbacken bzw. verklebt werden.

Die Herstellung einer Interlock-Verbindung geschieht in der Regel mit einem Folgeverbundwerkzeug. Dieses stanzt zunächst die Lamellen in der gewünschten Geometrie aus dem Elektroband. Anschließend werden die Lamellen übereinander gestapelt und an vorher festgelegten Fügestellen kleine Vertiefungen in diese gestanzt. So greift jede Lamelle in die Vertiefungen der darunterliegenden und es entsteht Lage für Lage eine feste Verbindung.

Früher befanden sich zwischen den einzelnen Lamellen je eine Lage dünnen Papiers, die Kurzschlüsse verhinderte. Heute werden Elektrobleche bereits bei der Herstellung mit einem nicht leitenden Lack überzogen, sodass das Papier überflüssig geworden ist.

Jedes dieser Verfahren hat seine spezifischen Vor- und Nachteile, so auch der Interlock. Die Stärke des Interlock-Verfahrens liegt vor allem in der hohen Geschwindigkeit, mit der die Platinen miteinander verbunden werden. Nachteilig ist die eingeschränkte Designfreiheit und die durch das Stanzen bedingten Veränderung der Struktur des Materials.

Der Interlock ist insbesondere für Großserien gut geeignet. Durch die Möglichkeit verschiedene Fertigungsschritte wie das Stanzen, Umformen und Paketieren in einem Prozess zu verbinden, lassen sich die gewünschten Blechpakete besonders schnell herstellen. Auch ist das Durchsetzfügen selbst weniger zeitintensiv als das Verbacken mit Backlack oder gar das Schweißen der einzelnen Pakete.

Bei der Erstellung des Lamellen-Designs müssen die für den Interlock notwendigen Fügestellen in die Planungen einbezogen werden. Das schränkt unter Umständen die Designfreiheit ein. Ferner sind die einzelnen Lamellen bei der Interlock-Paketierung nur an den Fügestellen fest miteinander verbunden. Dies kann im Betrieb zu Schwingungen führen, was wiederum mehr Geräuschentwicklung durch den Motor bedingt.

Nachteilig am Interlock ist außerdem die Veränderung der Mikrostruktur im Material der einzelnen Lamellen. Einfach ausgedrückt, werden durch das Stanzen die magnetischen Eigenschaften des Materials verändert. Die Folge sind höhere Wirbelstromverluste. Dieser Nachteil kann jedoch teilweise durch eine abschließende Wärmebehandlung, das sogenannte Schlussglühen, wieder kompensiert werden. Dieses Verfahren ist jedoch recht aufwendig.

Der Interlock ist ein Paketierverfahren zum Aufbau elektrischer Komponenten aus einzelnen Lagen von Elektroblech. Alternativ spricht man auch von Stanzpaketieren oder Durchsetzfügen. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Großserien, da es in Folgeverbundwerkzeugen schnell und unmittelbar nach dem Stanzen der Lamellen erfolgen kann.