TRUMPF-lasers maken batterijen veilig en beschermen auto's tegen roest

TRUMPF Mitarbeiter Volkan Yavuz erklärt die PFO 33. (Bild: TRUMPF) / TRUMPF medewerker Volkan Yavuz erklärt die PFO 33. (Bild: TRUMPF)

TRUMPF heeft laserapplicaties ontwikkeld voor het voorbereiden van lijm- en coatingtoepassingen voor de batterijproductie en voor corrosiebescherming van aluminiumonderdelen. Het hightechbedrijf maakt batterijen van elektrische auto's veiliger en beschermt auto's tegen roest. “De selectieve oppervlaktebewerking met de laser is in de automobielindustrie een schone en snelle alternatieve methode voor chemische processen, bijvoorbeeld om hoge hechtingssterktes van lijmen of coatings te creëren,” zegt Volkan Yavuz, bij TRUMPF verantwoordelijk voor het onderwerp oppervlaktebewerking met de laser. Op de vakbeurs parts2clean in Stuttgart toont TRUMPF zijn brede portfolio aan productietechnologieën voor oppervlaktebewerking, zoals de kortpulslaser TruPulse 5050 nano en de scanneroptiek PFO33, evenals voorbeeldonderdelen voor lijmvoorbereiding en corrosiebescherming.

Veilige batterijen voor elektrische auto's met behulp van lasertechnologie

De lasertechnologie zorgt voor veilige batterijen in elektrische auto's. Fabrikanten moeten batterijcellen coaten of foliëren voordat ze deze in de batterijmodules of batterijbakken lijmen. De coating beschermt tegen kortsluiting en milieueffecten, en verhoogt daarmee de veiligheid en levensduur van de batterijcellen. Voordat de coating en lijm worden aangebracht, reinigen fabrikanten de cellen en bepaalde oppervlakken van de batterijbakken met kortpulslasers. De uiterst korte lichtpulsen treffen het oppervlak van het materiaal zonder het materiaal zelf te beschadigen. “Onze lasers verwijderen betrouwbaar olie, roest, oxides en andere residuen en zorgen voor een langdurig stabiele hechting van de coating en het lijm, geheel zonder agressieve chemicaliën of mechanisch schuren,” zegt Yavuz. De lasers zijn gemakkelijk te integreren in geautomatiseerde productielijnen.

Laser beschermt aluminiumonderdelen tegen roest

De automobielindustrie vertrouwt steeds meer op grote aluminium gietstukken bij de carrosseriebouw. Experten noemen dat mega- of gigacasting. Deze onderdelen krijgen tijdens het gieten een beschermlaag die tegen corrosie beschermt. Maar verdere bewerking, zoals frezen, maakt de onderdelen vatbaar voor corrosie, vooral wanneer ze later worden blootgesteld aan strooizout in het winterse verkeer.

TRUMPF heeft hiervoor een oplossing ontwikkeld: de laser homogeniseert het oppervlak door gericht het smelten van enkele micrometers en daarna snel af te koelen. Hierdoor worden de aluminiumonderdelen bestand tegen corrosie. In tests, waarbij de zo bewerkte onderdelen urenlang met zout water werden bespoten, vertoonden ze geen ondermijningscorrosie. “Deze techniek is geen toekomstmuziek: hij wordt niet alleen toegepast bij gigacasting-onderdelen, maar ook bij behuizingen voor elektromotoren voor elektrische auto's,” zegt Yavuz.

Voor het bewerken van grote oppervlakken, zoals aluminiumonderdelen, gebruiken gebruikers de scanneroptiek PFO33 met een pulserende laser uit de TruMicro-serie 7000 van TRUMPF. De spiegels van de PFO33 bewegen de laserpulsen met een snelheid tot meerdere meters per seconde over het onderdeel. “Dit maakt korte cyclustijden mogelijk, ideaal voor de serieproductie in de automobielindustrie,” zegt Yavuz. Een lokale afzuiging verwijdert rook, deeltjes en aerosolen die tijdens de laserbewerking ontstaan en de bewerkingsprocedure kunnen verstoren.

Duurzame oppervlaktebewerking

De lasergebaseerde oppervlaktebewerking biedt aanzienlijke ecologische voordelen ten opzichte van conventionele methoden. Het vermijden van chemicaliën vermindert de milieubelasting en de kosten voor afvalverwerking. De contactloze bewerking minimaliseert slijtage van gereedschap en materiaalafval. Bovendien verlaagt de energie-efficiënte, gerichte laserbewerking de CO₂-voetafdruk in de productie.