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Ihr Experte in der Verarbeitung von Elektroblech
Werkzeug-, Sondermaschinen- und Prototypenbau zur Herstellung von Rotor- und Statorpaketen für Elektromotoren.
Die meisten kennen den Begriff Platine als Synonym für Leiterplatten, als Träger elektronischer Bauteile. Als Platinen bezeichnet man jedoch auch den ungebogenen Zustand eines Bleches, aus dem durch Umformen die gewünschte Blechform entsteht. Und von genau diesen Platinen handelt dieser Beitrag; es wird kurz und anschaulich erklärt, wie Elektroblechplatinen hergestellt und wofür sie verwendet werden.
Unter Platinen oder Blechabwicklung versteht man eine vorbereitete Blechtafel, die für die Herstellung von Blechprodukten verwendet werden. Das können zum einen dreidimensionale Blechprodukte sein, die durch das Abkanten der Platine entstehen oder auch Blechpakete, die hergestellt werden, indem mehrere Platinen miteinander durch ein Fügeverfahren verbunden werden. Die Planung und Gestaltung der Platinen erfolgt digital mittels CAD-Technologie.
Um Platinen aus Elektroblech herzustellen, kommen zwei Werkzeugtypen zum Einsatz, nämlich Komplettschnitt- und Folgeschneidwerkzeuge. Beide Werkzeugtypen zählen zu den Stanzwerkzeugen. Während im Komplettschnitt die Platine in einem Hub aus dem Elektroblech geschnitten wird, erfolgt die Herstellung der Platine im Folgeschneidwerkzeug in mehreren Hüben. Hier wird die Platine durch das Werkzeug getaktet und an Einzelstationen bearbeitet, bis sie im letzten Schritt von ihrem Trägerstreifen getrennt und weiterverarbeitet werden kann. Während mit einem Komplettschnittwerkzeug eine höhere Schnittgenauigkeit der Platinen erreicht wird, wird das Folgeschneidwerkzeug insbesondere bei sehr hohen Stückzahlen eingesetzt. Grundsätzlich müssen Platinenwerkzeuge äußerst präzise und zugleich hocheffizient sein.
Platinen sind Bauteile für ein beliebiges Endprodukt aus Elektroblech. Sie dienen also als Ausgangsprodukt zur Herstellung von Elektroblechprodukten. Um weiterverwendet zu werden, hat eine Platine neben der Außengeometrie auch meist die Wellenbohrung und je nach Bedarf noch weitere Geometrieelemente. Werden Platinen aus Elektroblech hergestellt, werden sie in der Regel für die Fertigung von Stator- und Rotorpaketen verwendet.
Die Blechplatinen, die durch verschiedene Fügeverfahren zu Stator- und Rotorpaketen verbunden werden, bestehen aus Elektroblech. Sie stellen also das Ausgangsprodukt dar, aus dem Rotoren und Statoren hergestellt werden, die wiederum das Ausgangsprodukt für Elektromotoren sind. Aber warum stellt man Rotoren und Statoren aus Elektroblechplatinen her und nicht aus Vollmaterial? Durch die Verwendung von Platinen werden Wirbelstromverluste so gering wie möglich gehalten. Denn bei Eisenkerne aus Vollmaterial, entstehen unter dem Einfluss veränderlicher Magnetfelder Wirbelströme, die wiederum ein Magnetfeld erzeugen und so einen Elektromotor zusätzlich erhitzen. Um diesen Wirbelstromverlusten entgegenzuwirken, bestehen Rotoren und Statoren aus einzelnen Platinen, die mittels unterschiedlicher Fügeverfahren zu Blechpaketen verbunden werden. Je dünner die einzelnen Platinen im Blechpaket sind, desto geringer fallen die Wirbelstromverluste aus. Und auch die Art des Fügeverfahrens hat Einfluss auf die späteren Wirbelstromverluste im Motor.
Um Platinen aus Elektroblech zu paketieren, gibt es verschiedene Fügeverfahren. Die gängigsten Verfahren sind Stanzpaketieren, Schweißen, Klammern und Verkleben. Ein Stanzpaketierwerkzeug funktioniert wie ein Folgeschneidwerkzeug, mit dem Unterschied, dass im letzten Schritt die Einzelplatinen mittels Paketiernoppen zu Blechpaketen verbunden werden. Beim Schweißen und Klammern werden die Platinen gestapelt und entweder durch eine Schweißnaht oder Klammern zusammengefügt. Das Verkleben der Einzelplatinen erfolgt mittels Backlack. Hierbei handelt es sich um ein thermisches Fügeverfahren, bei dem die Platinen mit Backlack beschichtet und miteinander verbacken werden. Beim thermischen Fügeverfahren sind die Wirbelstromverluste in Stator- und Rotorkernen am geringsten, wodurch es insbesondere in der Medizintechnik oder auch für Motoren in Elektroautos das effizienteste Fügeverfahren darstellt.
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