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Trumpf: Halbleiterlaser Laser sorgt für wirtschaftliche E-Mobilität

Von Konrad Mücke 3 min Lesedauer

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TRUMPF Schweiz AG Lasertechnik
TRUMPF Schweiz AG
Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
Angehrn AG - Umformtechnik
technotrans SE

Trumpf, Hersteller von Lasern, Laserschneid- und -schweissmaschinen sowie Umformmaschinen für Blechbearbeitung, trägt mit aktuellen Innovationen in der Lasertechnik dazu bei, dass Batterien für Elektrofahrzeuge deutlich wirtschaftlicher hergestellt werden können.

Wirtschaftlich: Dank Laserschweissen können Batteriehersteller Wärmetauscher aus Aluminium zuverlässig dicht schweissen und ersetzen somit kostenintensive Platten aus Edelstahl. (Bild: Trumpf)
Wirtschaftlich: Dank Laserschweissen können Batteriehersteller Wärmetauscher aus Aluminium zuverlässig dicht schweissen und ersetzen somit kostenintensive Platten aus Edelstahl.
(Bild: Trumpf)

Spezielle Lasermodule tragen dazu bei, dass Batteriehersteller künftig deutlich ihre Energiekosten und den Flächenverbrauch in der Elektrodenfertigung vermindern. Kleine Halbleiterlaser, sogenannte VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), fasst man zu Millionen in Hochleistungsmodulen zusammen. Mit diesen Lasermodulen versiegeln Batteriehersteller Pouch-Zellen wiederholgenauer und schneller verglichen mit anderen Verfahren. Die Parameter der kleinen Halbleiterlaser können deren Hersteller sehr genau einstellen. Anders als bei thermischen Verfahren können die Pouch-Zellen beim Versiegeln mit Halbleiterlasermodulen nicht überhitzen. Das minimiert Ausschuss, den Verbrauch an Rohstoffen und langwierige, kostenintensive Nacharbeit.

Richtungsweisende Lasertechnologie
Innovativ
  • Trumark Station 7000 mit Trumark 7050 M-Type
    Der Faserlaser Trumark 7050 wurde als Multifunktionswerkzeug konzipiert. Es gibt ihn als schlüsselfertige Anlage. Diese ist einfach zu bedienen und zu integrieren. Man kann mit diesen Lasern reinigen, strukturieren, abtragen und tief gravieren, dank einer zwischen 200 W (Durchschnitt) und über 10 kW (Spitze) variablen Leistung. Diese Laser nutzen Fertigungsbetriebe beispielsweise auch, um von Kupferkabeln die Isolation zu entfernen (Hairpin Stripping).
  • Trumark Station 7000 mit Trumicro Mark 1020
    Der Ultrakurzpulslaser Trumicro Mark 1020 mit der integrierten Software Trutops Mark 3D und 360°-Prozessabdeckung mit Visionline erzeugt tiefschwarze und korrosionsfreie Markierungen auf komplexen dreidimensionalen Oberflächen, beispielsweise auf individuellen Implantaten aus Titan. Dank seiner Präzision ermöglicht der Laser exzellente Ergebnisse auf kleinsten Bauteilen, speziell in der Medizintechnik.
  • Trufiber P mit Option Brightline Mode
    Der Laser Trufiber P ist vielseitig zum Schweissen und Schneiden nutzbar. Er verwirklicht im Singlemode (bis zu 2 kW) und im Multimode (bis zu 6 kW) ein breites Leistungsspektrum. Mit der Funktion Brightline Mode verfügt der Laser über maximale Flexibilität bei Strahlformen.

Weitere Informationen: trumpf.com

Effizienter und zuverlässiger fertigen

Innovationen von Trumpf, wie die kleinen Halbleiterlaser, sorgen inzwischen dafür, dass Batteriehersteller industriell in grossen Serien wirtschaftlich fertigen können. Dazu sagt Johannes Bührle, verantwortlich für die weltweiten Batterieprojekte beim Ditzinger Hersteller: «Um die Wende von fossilen Brennstoffen zur E-Mobilität zu schaffen, müssen E-Autos für alle erschwinglich sein. Das gelingt nur mit einer kostengünstigen Fertigung der Batterie, dem teuersten Bestandteil eines E-Autos. Mit unserer Lasertechnik können Batteriehersteller die Fertigung in ihren Gigafactories hochfahren und günstiger produzieren.» Als weitere Anwendung für Halbleiterlaser nennt er das Trocknen der Elektroden für Batterien. «Unsere VCSEL bewirken erhebliche Fortschritte in der Wirtschaftlichkeit. Batteriehersteller reduzieren im Vergleich zur konventionellen Trocknung Energiekosten um bis zu 30 Prozent», ergänzt Johannes Bührle.

Aluminium statt Edelstahl

Dank zukunftsweisender Laserschweisstechnik von Trumpf können Fahrzeughersteller und Zulieferer Gehäuse für die Leistungselektronik von E-Fahrzeugen statt aus Edelstahl künftig aus wirtschaftlichem und leichtem Aluminium fertigen. Diese industriell in Serien dicht zu schweis­sen gelingt mit Multifokus-Optik. Letztere hat Trumpf in praxistauglichen Laseranlagen verwirklicht. Ebenso müssen Wärmetauscher für das Kühlmanagement von Batterien in Elektrofahrzeugen absolut dicht geschweisst werden. Auch dafür erweist sich das Laserverfahren mit Multifokus-Optik als vorteilhaft und prozesssicher. Es ist schneller und wirtschaftlicher als Lötverfahren. (kmu) SMM

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