6. LSE - Laser Symposium Electromobility 2024: Laserpräzision – kein Luxus, sondern Wettbewerbsvorteil
Das sechste Laser Symposium Electromobility (LSE 24) des Fraunhofer-
Instituts für Lasertechnik ILT setzte im Januar 2024 Impulse für eine
nachhaltige und wirtschaftliche Produktion von Elektrofahrzeugen. 70
Teilnehmende aus Industrie und Forschung trafen sich zum Austausch über
laserbasierte Fertigungsmethoden, insbesondere für die Herstellung von
Batteriemodulen und -packs. Die Kernbotschaft aus Aachen: Clever
eingesetzte Laserpräzision ist kein Luxus, sondern ein handfester
Wettbewerbsvorteil.
»Ich freue mich, dass dieses Jahr bewährte Laserverfahren wie Löten,
Schneiden und Schweißen bei Lösungen für die Batterietechnik auf dem LSE
dominierten«, erklärte Dr. Alexander Olowinsky, Abteilungsleiter Fügen und
Trennen am Fraunhofer ILT. »Ich bin überzeugt, dass diese
weiterentwickelte Lasertechnik nicht nur bei der Präzision, sondern auch
bei Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit dem Wettbewerb Paroli bietet.«
Laserschneiden verbessert Qualität
Die bayrische Sonplas GmbH beweist, dass präzise Lasertechnik kein Luxus,
sondern ein langfristiger Wettbewerbsvorteil sein kann. Der Spezialist für
Verbrennungsmotoren fertigt seit 2020 auch Anlagen für die Produktion von
Batteriezellen. Die Bayern verbessern durch den Einsatz fortschrittlicher
Laserverfahren die Qualität der Batteriezellen und senken die
Ausschussquoten herkömmlicher Produktionsmethoden. Das präzise
Laserschneiden überwindet Effekte wie Delamination und Gratbildung, wie
sie bei mechanischen Schneideprozessen auftreten.
Produktmanager Luca Schmerbeck: »Der Einsatz von Lasertechnik in der
Batteriezellenproduktion bietet unseren Kunden entscheidende Vorteile. Er
senkt nicht nur Werkzeugstillstandszeiten und -kosten, sondern steigert
auch signifikant die Batterieleistung.« Forschungsergebnisse des
Unternehmens bestätigen laut Schmerbeck, dass laser-geschnittene
Elektroden die Leistung der Batterien erhöhen.
Hochtechnologie in der Batterieproduktion: Präzise Montieren und
Laserlöten
Die Wolf Produktionssysteme GmbH & Co. KG zeigte, wie sie mit
Hochtechnologien Präzision und Kosteneffizienz erreichen. Der Spezialist
für Sondermaschinen entwickelte Systeme zum Schweißen von
Batteriekontakten aus Aluminium und Kupfer. Die Herausforderung war hoch,
denn es müssen Materialstärken von nur 0,2 bis 0,4 Millimeter verbinden,
ohne die Zellen zu beschädigen. Entwicklungsleiter Nico Reinheimer: »Es
handelt sich um einen Taumelprozess, der eine genaue Kontrolle über die
Schweißtiefe ermöglicht und Durchschüsse verhindert.« Wolf nutzt außerdem
die »Floating Grip«-Technologie: Diese Spanntechnik positioniert Aluminium
und Kupfer so, dass eine gleichmäßige Schweißverbindung entsteht.
Das Unternehmen setzt beim Verbinden von Bauteilen auf Laserlöten.
Firmeninhaber Dr.-Ing. Ernst Wolf nennt den typischen Anwendungsfall:
»Laserlöten schont hitzeempfindliche Komponenten, da es bei niedrigeren
Temperaturen operiert.« Sein Unternehmen hat das Verfahren zu einem
präzisen und effizienten Prozess weiterentwickelt. Die exakt gesteuerte
Laserlöttechnik von Wolf ermöglicht eine präzise Verbindung
hitzeempfindlicher Elektronikkomponenten mit weniger Hitze: Das spart
Energie und erhöht die Langlebigkeit der Produkte.
Draht überflüssig: Schweißen mit der mobilen Klemme
Die Hitzeempfindlichkeit ist auch für die Hesse GmbH ein zentrales Thema.
Der führende Hersteller von Ultraschall-Drahtbondern und -Schweißanlagen
geht neue Wege: Er entschied sich bewusst gegen traditionelles
Drahthandling. Hesse nutzt im SmartWelder, einer Ultraschallschweißanlage
mit 1,5 Kilowatt Leistung, eine flexible, zylinderförmige
Klemmvorrichtung. Entwicklungsingenieur Dr. Lars Helmich: »Es gibt
verschiedene Ansätze, wie man seine Module einspannen kann. Wir setzen
statt einer festen eine mobile Klemme ein, die sich von einer Verbindung
zur anderen bewegt. Dieses System ermöglicht es uns dank seiner stabilen
Struktur, auch bei hohen Kapazitäten präzise zu arbeiten.«
Die Workshops und Vorträge auf dem LSE 24 zeigten die vielfältigen
Möglichkeiten, wie Laser die Produktion von Batterien optimieren. Der
Einsatz moderner Technologien, wie KI und Echtzeitmessungen, verbessert
Effizienz, Qualität und Skalierbarkeit signifikant. Dr. Alexander
Olowinsky fasste zusammen: »Ich bin immer wieder erstaunt, wie
mittelständische Betriebe mit innovativen Fertigungsmethoden zur
Mobilitätswende beitragen. Ihre Entwicklungen rund um die Lasertechnik
stärken nicht nur die Effizienz und Nachhaltigkeit in der
Batterieproduktion, sondern auch Deutschlands Position im globalen
Wettbewerb.«
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