Was ist Backlack? - Thermische Fügeverfahren einfach erklärt

Backlack

Backlack ist ein thermisches Fügeverfahren, das bei der Paketierung einzelner Lamellen von Elektroblech zu einem Elektroblechpaket zum Einsatz kommt.

Wofür wird das Backlack-Verfahren eingesetzt?

Das Backlack-Verfahren dient der Verbindung mehrerer Platinen von Elektroblech zu einem Blechpaket. Diese Pakete finden vor allem als Rotoren und Statoren in elektrischen Motoren Verwendung. Doch warum fräst man diese Teile nicht einfach aus einem Stück Stahl?

Eine Fertigung aus einem Block wäre zwar einfacher, jedoch hätte ein solches Bauteil gravierende Nachteile im Hinblick auf seine magnetischen Eigenschaften. Insbesondere währen hohe Wirbelstromverluste die Folge. Durch den Aufbau aus einzelnen voneinander isolierten Platinen aus Elektroband können die magnetischen Eigenschaften des Werkstoffes optimal genutzt werden.

Wie funktioniert das Backlack-Verfahren?

Das Verbacken ist immer ein mehrstufiger Fertigungsprozess. Das fertige Elektroblech muss dazu zunächst mit dem Backlack beschichtet werden. Anschließend können die einzelnen Lamellen aus dem Blech herausgestanzt oder geschnitten werden. Letzteres geschieht heutzutage meist mit dem Laser. In einem speziellen Backofen werden die einzelnen Lamellen miteinander verbacken. Durch die Einwirkung von Druck und Hitze erweicht der Backlack. Wenn er wieder ausgehärtet ist, sind die Platinen zu einem festen Paket geworden.

Umgangssprachlich spricht man häufig auch vom Verkleben, obwohl es sich technisch gesehen nicht um einen Klebevorgang handelt, sondern um ein thermisches Verfahren. Der Backlack verändert im Ofen seine Konsistenz von fest zu weich und härtet anschließend aus.

Vorteile der Elektroblechpaketierung mit Backlack

Verglichen mit konventionellen Verfahren wie dem Stanzpaketieren, dem Schweißen oder dem Klammern ist das Verbacken mit Backlack ein neueres Verfahren. Bis vor einigen Jahren wurden so vor allem Prototypen hergestellt. Zwischenzeitlich hat sich Backlack jedoch auch in der Produktion immer mehr durchgesetzt. Das liegt zu einem nicht unerheblichen Teil auch an den gestiegenen Anforderungen, die hinsichtlich der Effizienz an Elektromotoren gestellt werden. Viele Unternehmen setzten das Verbacken mittlerweile auch in Großserien prozesssicher ein.

Erhalt der magnetischen Eigenschaften

Im Gegensatz zum Stanzpaketieren oder Schweißen bleiben beim Verbacken mit Backlack die Mikrostrukturen des Elektroblechs unbeschädigt, so dass dessen magnetische Eigenschaften bestmöglich erhalten werden. Das ist insbesondere bei kornorientiertem Elektroblech von großer Bedeutung.

Bestmögliche Isolation

Durch die vollflächige Verklebung der Lamellen sind diese durch den Lack besser gegeneinander isoliert als beim Stanzpaketieren oder Schweißen. Dadurch werden Kurzschlüsse und Wirbelstromverluste so gering gehalten, wie bei keinem anderen Verfahren. Diese Eigenschaft wird immer wichtiger, da die Industrie heute nach immer effizienteren Elektromotoren und Maschinen verlangt.

Leise und vibrationsarm

Auch auf diesem Feld ist der Backlack allen anderen Methoden zur Herstellung von Elektroblechpaketen überlegen. Da die Lamellen vollflächig miteinander verbunden sind, fächern sie sich nicht auf, wodurch die Geräuschentwicklung und die Vibrationen merklich reduziert werden. Auch die höhere Laufruhe eines Elektromotors ist eine heute häufig forcierte Eigenschaft.

Höhere Präzision

Die Geometrien moderner Rotor- und Statorpakete werden zunehmend komplizierter und filigraner. Durch die vollflächige Verklebung der Lamellen lassen sich solche Geometrien besonders gut mit verbackenen Paketen umsetzten. So sind die Durchmessertoleranzen bei Backlack-Paketen besonders gering.

Stabilität und Festigkeit

Durch das Backlack-Verfahren verfügen die fertigen Pakete auch über eine hervorragende Stabilität. Das ist nicht nur für die Qualität des Endproduktes wichtig, sondern auch für die Weiterverarbeitung des Blechpakets. Ein fertiges Backlack-Paket ist so stabil, dass es wie ein gefrästes Bauteil gehandhabt werden kann, was die Weiterverarbeitung besonders einfach macht.

Schutz vor Schmutz und Korrosion

Zwischen die einzelnen Platinen eines Backlack-Paketes können kein Schmutz und keine Feuchtigkeit eindringen, da diese, im Gegensatz zu gestanzten oder geschweißten Elektroblechpaketen, vollflächig durch den Backlack miteinander verbunden sind. Das macht verbackene Elektroblechpakete besonders robust und langlebig.

Höhere Designfreiheit

Um beim konventionellen Stanzpaketieren eine ausreichende Festigkeit des fertigen Blechpaketes zu gewährleisten, ist eine sorgfältige Planung der Position der einzelnen Fügestellen essenziell. Dies bringt jedoch Nachteile bei der Designfreiheit mit sich, da sich der Entwurf für die Lamellen zumindest teilweise an den notwendigen Fügestellen orientieren muss. Bei der Verwendung von Backlack ist das nicht der Fall.

Welche Methoden der Paketierung von Elektroblech gibt es noch?

Grundsätzlich gibt es noch zwei Methoden zur Paketierung von Elektroblech, die am Markt etabliert sind. Welche davon man bei der Herstellung eines bestimmten Blechpaketes anwendet, hängt von verschiedenen Faktoren ab. So spielt die geplante Zahl der herzustellenden Pakete eine wesentliche Rolle, jedoch auch die Ansprüche an Präzision, Laufruhe usw.

Stanzpaketieren

Beim Stanzpaketieren werden die Elektroblech-Lamellen mit einem Stanzwerkzeug mechanisch verbunden. Vorteil dabei sind die geringeren Kosten und die Möglichkeit, verschiedene Verfahren in einem Fertigungsprozess zu verbinden. So können die Lamellen zum Beispiel auch gestanzt oder umgeformt werden.

Schweißen

Elektroblechplatinen können auch zu Paketen verschweißt werden. Stand der Technik ist dabei das Laserschweißen, bei dem keine Schweißdrähte verwendet werden, was eine Verunreinigung des Paketes ausschließt. Dieses Verfahren eignet sich jedoch nur für Kleinserien.

FAQ Backlack - Schnelle Antworten auf die häufigsten Fragen

Was ist der Unterschied zwischen dem Verkleben und dem Verbacken?

Beide Begriffe meinen denselben Vorgang, nämlich das Verbinden von Elektroblech-Lamellen mittels Backlack. Verkleben ist jedoch ein umgangssprachlicher Begriff, der fachlich nicht korrekt ist. Es handelt sich beim Backlackverfahren nicht um eine Klebung, sondern um ein thermisches Fügeverfahren.

Was ist Backlackdraht?

Backlackdraht ist Kupferdraht mit einer Beschichtung aus Backlack, aus dem man selbsttragende Spulen ("Luftspulen") herstellen kann. Nachdem bereits Rotoren und Statoren aus verbackenen Blechpaketen hergestellt werden, ist dies der nächste innovative Schritt in der Fertigung von Komponenten für Elektromotoren.

Wir stehen für Nachhaltigkeit in unseren Produktionsabläufen