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Qualitätssicherung für Statoren

Überblick
Dimensionale Messtechnik
Schweißnahtinspektion
Assembly Volume Inspection
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Was ist ein Stator?

Der Stator ist für die Leistung der Elektromotoren der neuesten Generation maßgeblich entscheidend. Es handelt sich um die Komponente mit dem größten Potenzial, um Leistung, Kraft und Effizienz von Elektromotoren zu verbessern. Mit neuen Rohstoffen und innovativen Fertigungstechnologien wird die Qualitätssicherung für alle Fertigungsschritte unerlässlich, um Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit von Elektromotoren zu gewährleisten.

Dimensionale Messtechnik

Beim Zusammenbau des Stators werden Isolierpapier und Hairpins in die Nuten des Blechpakets eingesetzt und dann miteinander verschweißt. Auch die Verbindungspunkte der Spannungsversorgung werden geschweißt. Dabei müssen verschiedene Eigenschaften wie z. B. die Lage der lasergeschweißten Enden überprüft werden, um Kurzschlüssen im Stator vorzubeugen. Aufgrund der äußerst flexiblen Kupfer-Hairpins lassen sich präzise Prüfergebnisse zu Lage und Abmessungen nur mit flexiblen taktilen und optischen Technologien erzielen.


Gemeinsame Messung von Kontur und Abmessungen mit einem ZEISS KMG
Gemeinsame Messung von Kontur und Abmessungen mit einem ZEISS KMG
Überprüfung der Schweißnaht auf Defekte mit der ZEISS Röntgenserie
Überprüfung der Schweißnaht auf Defekte mit der ZEISS Röntgenserie

Schweißnahtinspektion

Die Hairpin-Enden müssen lasergeschweißt sein, damit Strom durch den Stator fließen und so das elektrische Feld erzeugen kann. Beim Verschweißen kann es zu Porosität in den Schweißnähten kommen, wenn auf den abisolierten Stiften Lackreste zurückbleiben oder die Schweißparameter nicht korrekt eingestellt sind – mit der Folge, dass die Leistung des Elektromotors nachlässt oder dieser sogar ganz ausfällt. ZEISS Computertomografietechnik (CT) kann die Poren im Inneren der Schweißnaht erkennen, lokalisieren, klassifizieren und bewerten und so bei der Qualitätssicherung zerstörungsfrei defekte Statoren aufspüren.

Volumeninspektion von Baugruppen

Die äußere Begrenzung des Stators ist entscheidend für den Anschluss des Stators an das Gehäuse des Elektromotors. Der Anschlussflansch und die Wellenposition müssen in Verbindung mit dem Getriebe überprüft werden. Diese Daten müssen unbedingt schnell und vollständig erfasst werden. Die ZEISS Laserlinien-Triangulationstechnik erfüllt diese Anforderungen. Diese flexible Handbetriebsoption spart Programmierzeit, damit Messergebnisse schnell verfügbar sind. Für höhere Stückzahlen ist ein automatisiertes ZEISS Koordinatenmessgerät ideal.

Laser-Scannen des Stators – manuell oder automatisch mit einem ZEISS KMG
Full area digitization of the stator with optical 3D-System
Digital geometrical twin

Vollflächige Digitalisierung

Nur wenn die Komponenten von E-Motoren perfekt aufeinander abgestimmt sind, können sie die Anforderungen an Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistung erfüllen. Mithilfe optischer 3D-Messtechnologie können Hairpins und Statoren bereits vor dem Zusammenbau in sehr kurzer Zeit vollflächig und automatisiert digitalisiert und inspiziert werden. Aus flächenhaft verteilten 3D-Koordinaten wird in der Software ein vollständiger geometrischer digitaler Zwilling erstellt, anhand dessen sich Abweichungen und Defekte von Bauteilgeometrien schnell und reproduzierbar gegenüber dem CAD-Modell feststellen lassen.