Laserschweißen in der Fertigung elektrischer Traktionsantriebe: Experimentellen Untersuchungen / Aufbau von Prüftechnik / Konstruktion von Vorrichtung / Ansätze zur Prozessüberwachung- und regelung

Bildquellen: Porsche, VW, Grob, Tesla

Ausgangssituation:

Einer der Kernprozesse bei der Herstellung von elektrischen Antrieben ist der Prozess der Kontaktierung, bei welchem zwischen isolierten Kupferleitern untereinander eine mechanische und elektrische Verbindung hergestellt wird. Durch aktuelle Innovationen bei der Auslegung elektrischer Antriebe für die Elektromobilität nimmt die Anzahl an Kontaktstellen je Maschine stark zu. Aus diesem Grund entwickelt sich der Prozessschritt der Kontaktierung zu dem Schlüsselprozess für die Herstellung von Antrieben für die Elektromobilität. Zur serientauglichen Produktion elektrischer Antriebe müssen daher prozesssichere Kontaktierprozesse mit kurzer Taktzeit implementiert werden, wodurch Verfahren wie das Laserstrahlschweißen in den Fokus rücken.

Mögliche Aufgabenstellungen:

Der Lehrstuhl FAPS ist an einem Verbundprojekt (Technologielieferanten, OEM, Forschungseinrichtungen) beteiligt, in welchem unter Anderem Kontaktierungstechnologien für neuartige elektrische Traktionsantriebe entwickelt und qualifiziert werden. In diesem Kontext sind unterschiedliche Themenstellungen zu vergeben:

  • Experimentelle Untersuchung von Kontaktierungstechnologien, insb. des Laserschweißens
    Statistische Versuchsplanung (englisch design of experiments, DoE) und -durchführung unter Verwendung der Methoden des Six Sigma

    Lasergeschweißter Hairpin-Stator eines elektrischen Traktionsantriebs (Quelle: Trumpf)

  • Konstruktive Arbeiten
    Konstruktion von Spannvorrichtungen und Prüfaufbauten
  • Entwicklung und Aufbau von Mess- und Datenerfassungssystemen
    Erarbeitung von Konzepten zur präzisen Widerstandsmessung und (teil)automatisierten Prozessdatenerfassung
  • Intelligente Prozessüberwachung und -regelung im Sinne von Industrie 4.0
    Konzeption, Entwicklung und prototypische Implementierung von Ansätzen zur intelligenten Überwachung und Regelung von Kontaktierprozessen

Genauere Informationen zu den Themenstellungen werden gerne in einem persönlichen Gespräch erläutert.

Voraussetzungen und Bewerbung:
  • Interesse an der Produktion elektrischer Traktionsantriebe
  • Freude an praktischer Arbeit wie der Durchführung von Experimenten oder der Konstruktion von Vorrichtungen
  • Selbständige und gewissenhafte Arbeitsweise
  • Bewerbungen per E-Mail mit Lebenslauf, aktueller Fächerübersicht und Nennung des bevorzugten Themenkomplexes an  andreas.mayr@faps.fau.de sowie johannes.seefried@faps.fau.de (in CC)

Ansprechpartner:

Andreas Mayr, M.Sc., M.Sc.

Johannes Seefried, M.Sc.

 

Beispielhaftes laserbasiertes Kontaktieren von Elektromotoren mit Hairpin-Technologie:

Einsatzfelder des Laserschweißens in der Elektromobilproduktion:

Kategorien:

Fachbereich:

Elektromaschinenbau

Art der Arbeit:

Bachelorarbeit, Diplomarbeit, Hauptseminar, Masterarbeit, Projektarbeit, Studienarbeit

Studiengang:

Energietechnik, Informatik, IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Medizintechnik, Wirtschaftsingenieurwesen

Technologiefeld:

Aufbau und Verbindungstechnik, Fertigungsregelung und Intralogistik, Industrie- und Servicerobotik, Künstliche Intelligenz und maschinelles lernen, Medizintechnik, Planung und Simulation, Ressourcen- und Energieeffizienz, Software Engineering und Deployment