正在申请专利的电动马达外壳制造工艺提供了新的机会
十年来，AionaCast一直是国际铸造厂在德语国家的分销合作伙伴。现在，这家瑞士公司正着手通过一项正在申请专利的创新，彻底改变电动马达外壳的制造工艺。据称，一种用于汽车和卡车的xEV牵引电机的新型铝铸外壳可以提高冷却能力，减轻重量，消除泄漏风险，而且成本效益更高。
该工艺是两种既定生产方法的完美结合。用大约100巴的压缩空气在一侧或两侧对卷材芯材（RoBoC）进行充气，以形成通常尺寸的冷却通道。这个芯子被放置在一个冷铸工具中，用铝来浇铸。在铸造过程中，温度是通过已经存在的通道从内部控制的，这样就可以防止变形或熔化。其结果是一块金属板集成到外壳中，具有冷却电子机器所需的结构。
优化的冷却布局避免了热点的出现
冷却通道的布局可以用螺旋形状来表示。因此，最热的通道部分被嵌入最冷和第二最冷的通道部分之间。其结果是在发动机运行过程中没有热点的均匀温度分布。这种设计不能在经典的2壳设计中实现（例如在压铸中），因为由于从一个通道部分溢出到另一个通道，会出现热短路。然而，根据客户的要求，也可以实现蜿蜒形或平坦的管道布局。防止冷却水泄漏的密封是通过自带的辊子粘合芯来确保的，因此不再取决于铸件质量。不再需要对成品部件进行昂贵的氦气泄漏测试，这可能会造成非常高的附加值损失。完全消除了双壳设计所需的组装。
第二代产品的效率提高更多
AionaCast通过 “概念证明 “的方式提供了概念证明。对冷却介质和减轻重量的横截面很少注意。现在，该团队正在开发第二代产品，插入和充气的金属板与定子直接接触，这再次提高了效率并减轻了重量。
这个概念使得定子和含水通道之间的壁厚从大约5毫米减少到最低1.5毫米成为可能。壁厚的减少也反映在一个典型的BEV牵引电机外壳的整体重量减少了约1公斤。
此外，来自优化的互动的反应时间也大大减少。为了展示该系统的性能，对一家主要OEM厂商的现有牵引电机进行了CFD模拟，并与RoBoC Gen2的开发进行了比较。定子中温度从60°降到40°C的时间可以减少约70%。一个令人愉快的副作用是大大减少了铸造过程的时间，由于从内部直接冷却铝铸件，到部件从铸造工具中取出的时间可以大大减少。
Jürgen Pohl（AionaCast总经理）总结了RoBoC第二代概念的诸多优势。
- 螺旋线设计和定子与冷却介质之间较小的距离导致了更高的热效率。
- 冷却水通道的密封性与铸件质量无关。由于这个概念，完全没有密封，而且由于没有芯砂，没有残留的污垢问题。这使得这项创新比传统系统更可靠。
- 仅列举几个成本优势，如取消了装配（2壳设计），没有砂芯就不需要返工和覆盖芯痕，不再需要进行若干质量测试，以及不可忽视的更短的铸造周期使本发明具有竞争力。
为了进一步开发（原型），同时负责项目管理的专利持有人AionaCast能够赢得知名的合作伙伴，对博世系列外壳进行改造。
- Kupral S.p.A. （意大利）/铸造技术
- voxeljet AG（德国）/用于核心包装的3D打印模具
- LPM S.p.A. （意大利）。铸造厂设备
- Peter Prinzing GmbH（德国）。轧制弯曲
鉴于从2030年起将生产约7500万台牵引电机，Jürgen Pohl认为这种新的制造工艺的进一步业务发展是非常积极的。此外，同样的制造概念与修改后的冷却通道布局（如蜿蜒状、平坦或平行通道）也为生产电池和电力电子外壳提供了潜力。
