(Externe) Abschlussarbeiten bei der Siemens AG in München: Herstellung von Magnetblechen für CO2-effiziente elektrische Antriebe mittels additivem Fertigungsansatz

Motivation:
In elektrischen Antrieben entstehen bei der Energiewandlung Verluste, die zu einer Erwärmung der Maschine führen und abgeführt werden müssen. Zu den Gesamtverlusten tragen maßgeblich die Eisenverluste bei, die durch den Einsatz von Fe-Si-Elektroblechen reduziert werden können. Konventionelle Elektrobleche werden mit großem Aufwand in mehrstufigen Umform- und Wärmebehandlungsprozessen hergestellt und anschließend zu Rotor- bzw. Statorblechpaketen weiterverarbeitet. Bedingt durch die Prozessschritte Walzen und Stanzen ist die zu verarbeitende Minimaldicke der Bleche und somit die Reduktion der Wirbelstromverluste begrenzt. Weiterhin fallen bei der Formgebung der Elektroblechlamellen Materialverschnitte von bis zu 50% an, so dass ein Großteil des hochwertigen Materials erneut aufbereitet werden muss.

Ziel:
Die Research-Group Functional Materials and Manufacturing Processes der Siemens AG in München entwickelt gemeinsam mit dem Lehrstuhl FAPS eine Technologie zur Additiven Fertigung von Magnetblechen. Diese soll zum einen deutlich geringere Blechdicken und somit eine weitere Reduktion der Wirbelströme ermöglichen, die insbesondere bei hohen Drehzahlen die Hauptverluste von E-Maschinen verursachen. Zum anderen kann die Ressourceneffizienz im Herstellprozess durch die Vermeidung von Stanzabfällen deutlich erhöht werden.

Keywords:

  1. Additive Manufacturing
  2. Elektromotor
  3. Weichmagnetische Werkstoffe
  4. Sustainability (LCA)

Potenzielle Aufgabenstellungen:

  • Materialwissenschaftliche Untersuchungen bei der Herstellung weichmagnetischer Bauteile
  • Prozessbeschreibung, Erfassung von qualitätsrelevanten Kriterien (CTQs) und Einbindung von Prozessgrößen zur Liniensteuerung und schnellen Ergebnisdarstellung in Dashboards
  • Prozessautomatisierungslösungen und Prozessverbesserungen im Linienbetrieb
  • Erstellung digitaler Abbildungen der technischen Prozesse und der Prozesskette (Plant Simulation)
  • Life-Cycle-Analysen und CO2-Footprint-Berechnung in der der Additiven- und Elektrobandfertigung

Hinweise und Bewerbung:

  • Versuchstätigkeiten am Siemens-Technology Standort München-Perlach
  • Remote: Recherche- und Analysetätigkeiten sowie Abstimmung im studentischen Team und Research Group
  • Hohe Eigenmotivation, strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
  • IT-Affinität oder sicherer Umgang mit CAD-/CAM-/CAE-Systemen wie Siemens NX von Vorteil

Weitere Informationen über Umfang und Ausrichtung der Studienarbeit gerne im persönlichen Gespräch

Kontakt: