La electromovilidad exige nuevas ideas

Retos

El corazón de los vehículos eléctricos son los acumuladores de batería y las cajas de batería que los rodean. Estas últimas protegen las sensibles celdas no sólo de las consecuencias de los golpes, sino también de influencias como la humedad y las oscilaciones de temperatura, que pueden afectar negativamente al rendimiento de la batería. Hasta ahora, las cajas de baterías se fabrican principalmente con aleaciones de aluminio. Estas son ligeras, por lo que pretenden maximizar la autonomía de los vehículos. Christian Buse y su compañero Conrad Frischkorn, ambos ingenieros de desarrollo en la división Automotive de BENTELER, también ven un gran potencial en el material de acero inoxidable. Juntos están desarrollando un diseño especial para una caja de batería flexible y escalable: el concepto de caja plegable. Esto requiere un alto nivel de conocimiento del proceso de fabricación, explica Buse: "Buscamos el apoyo de TRUMPF para el diseño del proceso de fabricación global. Para los expertos de la dirección del sector del juego de baterías era un gran desafío desarrollar un proceso de soldadura por láser rápido y reproducible para soldar acero inoxidable a prueba de gas.

Soluciones

Junto con expertos en tecnología y aplicaciones, Mauritz Möller, de la dirección del sector de juego de baterías en TRUMPF, desarrolla una cadena de procesos totalmente automática con tecnologías de punzonado, corte y plegado para la producción en serie de la caja de baterías desarrollada por BENTELER con placa de refrigeración integrada. La soldadura a prueba de gas y helio de piezas mediante láser se realiza con la ya existente tecnología BrightLine Weld de TRUMPF. Gracias a BrightLine Weld es posible soldar acero inoxidable incluso a las altas velocidades de la producción en serie y sin salpicaduras. Esto hace innecesario el procesamiento del componente y protege la máquina y la óptica de enfoque. Sin embargo, para la tarea de BENTELER es decisivo que también se puedan producir con la tecnología cordones perfectos a prueba de gas y helio, tal y como explica Möller: "La alta velocidad del proceso exige una colocación a medida de la energía calorífica, solo así se puede garantizar un baño de fusión estable durante la soldadura". "Se pueden formar poros. Precisamente esto es lo que evita BrightLine Weld". Animados por este éxito de desarrollo, los ingenieros de desarrollo de BENTELER y los expertos de TRUMPF se han fijado el objetivo de soldar también cajas de baterías de aluminio con el láser. Mauritz Möller y su equipo están desarrollando especialmente para BENTELER la llamada óptica Multifoco. Junto con BrightLine Weld consigue lo que hasta ahora se consideraba imposible: la soldadura de aluminio a prueba de gas.

Implementación

BENTELER apuesta en muchos sectores por asociaciones estratégicas de desarrollo, explica Christian Buse: "Seleccionamos a nuestros socios de forma que complementen nuestras propias competencias. Entre otras cosas, nuestros clientes se benefician de la experiencia combinada gracias a unos tiempos de desarrollo más rápidos". Al trabajar con la dirección del sector del juego de baterías de TRUMPF, aprecia la comunicación al mismo nivel. "La colaboración con expertos en tecnología y la oportunidad de realizar pruebas con expertos en aplicaciones nos ayuda enormemente como cliente de TRUMPF". La base de esta colaboración es una comunicación abierta y mucha confianza. "Si es posible", Buse está convencido. "Todos los participantes se han beneficiado de la colaboración".

Perspectivas

BENTELER siempre está abierta a nuevas soluciones, aunque el mercado no las pida hoy. "Deseamos estar preparados para todo y, por ello, estamos abiertos en todas las direcciones", explica Conrad Frischkorn. En el sector de la electromovilidad, Buse y Frischkorn están seguros de que los avances no han hecho más que empezar, especialmente en el ámbito de los módulos de baterías y los diseños de cajas de baterías, así como las estructuras circundantes del vehículo. Actualmente, ambos socios utilizan la solución desarrollada por TRUMPF para la soldadura por láser de aluminio a prueba de gas y helio con fines de demostración. Pero todavía están en curso las investigaciones sobre la seguridad y la reproducción del proceso en la producción en serie.