Hard- und Software-Komponenten LeAs

LeAs – Laser im elektrifizierten Antriebsstrang

In LeAs werden innovative laserbasierte Lösungen für eine wirtschaftliche, sichere und ressourcenschonende Fertigung elektrischer Antriebe entwickelt. Dazu werden unter anderem Füge- und Reinigungsprozesse, eine integrierte Qualitätsüberwachung sowie leichte Werkzeuge mit verbessertem Thermomanagement weiterentwickelt. So trägt das Projekt dazu bei, Elektrofahrzeuge leistungsfähiger, zuverlässiger und langfristig kostengünstiger zu machen.

Projektlaufzeit

⏱ 01.07.2023 - 30.06.2026 (abgeschlossen)

Projektverantwortliche/r

👤 Prof. Dr.-Ing. Markus Schleser

Beteiligte Partner

👥 5

Kerninhalte & Mehrwert

Herausforderung & Mission

Elektroantriebe stellen neue Anforderungen an Materialien, Kühlung und Fertigungsqualität. Aluminium und Kupfer sind anspruchsvoll zu reinigen und sicher zu verbinden; kleinste Fertigungsfehler können teure Komponenten beeinträchtigen. LeAs entwickelt überwachte, skalierbare Laserprozesse und funktionsintegrierte Leichtbaustrukturen, um elektrische Antriebsstränge sicherer, leichter und wirtschaftlicher herzustellen.Hohe Investitionskosten und aufwendige Automatisierung führen gerade bei kleinen Stückzahlen häufig dazu, dass Bauteile trotz technischer Vorteile weiterhin konventionell gefügt werden. Das im Projekt entwickelte Smart4Laser-Konzept kombiniert bauteilintegrierte Vorrichtungen mit einem flexibel einsetzbaren Handlaser und ermöglicht so eine wirtschaftliche Laserfertigung auch für Kleinserien.

Zentrale Ziele

Robuste Laserreinigungs- und Fügeprozesse für Aluminium, Kupfer und Mischverbindungen entwickeln.
Leichtbau und Thermomanagement integrieren sowie skalierbare Smart4Laser-Fertigungskonzepte für kleine und mittlere Serien entwickeln.
Intelligente Inline-Prozessüberwachung für Qualitätssicherung und Prozessregelung realisieren.

Relevanz & Zielgruppe

Von den Ergebnissen profitieren die Fahrzeug- und Zulieferindustrie, Lasertechnikunternehmen, Anlagenbauer und insbesondere regionale KMU. Die Lösungen können Ausschuss, Gewicht und Fertigungskosten senken, die Prozesssicherheit erhöhen und neue Anwendungen der Lasertechnik erschließen. Zugleich stärkt das Projekt den Technologie- und Wissenstransfer in der Region Aachen.

Innovation & Besonderheiten

Die Besonderheit des Projekts liegt in der Entwicklung mehrerer praxisnaher laserbasierter Lösungen für zentrale Herausforderungen im elektrifizierten Antriebsstrang. Das Spektrum reicht von Reinigung, Fügen und Prozessüberwachung bis hin zu Leichtbau, Thermomanagement und einer wirtschaftlichen Laserfertigung kleiner Serien.

Zeitleiste, Ergebnisse & Medien

Bisherige Zwischenergebnisse

Sehr gute Schweißergebnisse, insbesondere für Aluminium-Kupfer-Mischverbindung, welche den Stand der Technik übertreffen Dank AM-Fertigung konnte das Werkzeug Punktschweißzange verbessert werden, wodurch durchgängiger Betrieb mit geringerer Fehleranfälligkeit möglich ist.
Smart4Laser-Konzept: Dank bauteilintegrierten Steckverbindern in Verbindung mit einem Handlaser konnte am Beispielbauteil "Subframe" gezeigt werden, dass 3 konventionelle Schweißprozesse durch das Laserstrahlschweißen wirtschaftlich und effizient ersetzt werden können Mithilfe neuster Laser- und Scannertechnik konnte die Geschwindigkeit der Laserreinigung (Flächenrate) vervielfacht werden; Anwendungen beispielsweise Batteriefolien (30-fache Geschwindigkeit) oder Hairpins (verdoppelt) LIBS wurde nicht nur für die Materialanalyse sondern auch als indirekte Einschweißtiefenkontrolle verwendet.

Ausblick & nächste Schritte

Finale Validierung und Dokumentation der Technologien, Ergebnistransfer in Industrie und Forschung sowie Nutzung von Demonstratorbauteilen für Anschlussanwendungen und Folgeprojekte.

Das Ergebnis (Geplanter Output)

Gesamtpräsentation mit Zusammenfassung der Ergebnisse aus den Teilprojekte; Verschiedene Demonstratorbauteile (Schweißproben, kleine Modelle, Bauteile E-Antrieb)

Beteiligte Partner

Häufige Fragen

Wo finde ich den Code, die Daten oder die Publikationen? +
Schlussbericht bei der TIB Hannover, Publikationen bzw. Links noch in Bearbeitung
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Die Projekte werden im Rahmen des Programms „ – Wandel durch Innovation in der Region" des BMFTR gefördert. Der Projektträger ist das Forschungszentrum Jülich.