22.07.2020: Tobias Gläßel schließt seine Promotion am Lehrstuhl FAPS ab.

Um mit der Elektrifizierung des automobilen Antriebsstrangs einhergehenden Anforderungen zu begegnen, durchlaufen elektrische Maschinen eine rasante Entwicklung. In diesem Umfeld erfolgt insbesondere eine Optimierung der Wicklung, wobei die Formspulentechnologie in Kombination mit rechteckigen Leiterquerschnitten in den Fokus rückt. Diese ersetzt komplexe Wickelverfahren durch deterministische Umform-, Montage- und Fügeverfahren, woraus sich Vorteile in der Serienproduktion ableiten lassen. Zusätzlich werden produktseitige Optimierungen, wie z.B. die Erhöhung des mechanischen Kupferfüllfaktors, ermöglicht. Eine wesentliche Problemstellung beim Einsatz von Formspulenwicklungen liegt allerdings darin, dass bei der Herstellung eine große Anzahl an Kontaktstellen zu realisieren ist. An diese werden herausfordernde mechanische und elektrische Anforderungen gestellt, da schadhafte Kontaktstellen zum Ausfall der elektrischen Maschine führen können.

Eine im Rahmen von Tobias Gläßels Dissertation „Prozessketten zum Laserstrahlschweißen von flachleiterbasierten Formspulenwicklungen für automobile Traktionsantriebe“ durchgeführte Analyse kommt zu dem Ergebnis, dass Lasertechnologien große Potentiale zur Implementierung dieser Kontaktierungsaufgabe zeigen. Daher wird eine wissenschaftliche Untersuchung des Abtrags der Lackisolation von Kupferleitern unter Berücksichtigung verschiedener Lasertechnologien durchgeführt. Zur Realisierung der Fügeaufgabe kommen in der Dissertation leistungsstarke infrarote Laser zum Einsatz und es erfolgt eine umfassende Ermittlung der Wirkbeziehungen zwischen Prozessgrößen, Werkstückeigenschaften sowie den erzielbaren Kontaktstelleneigenschaften. Auf Grundlage der Erkenntnisse wird abgeleitet, wie der Kontaktierungsprozess in die Fertigungskette flachleiterbasierter Formspulenwicklungen integriert werden kann und welche Maßnahmen zur Erzielung reproduzierbarer Kontaktstelleneigenschaften ergriffen werden können.