Met vloeidrukpersen kunnen tot vijf keer meer onderdelen worden geproduceerd dan met dieptrekken – en dat met een aanzienlijk efficiënter materiaalgebruik
Schuler staat bekend als leverancier van systemen voor het omvormen van constructie- en carrosseriedelen van hoogwaardig staal, aluminium en composietmaterialen. De lichtgewicht constructietechniek wordt ook gebruikt in elektrische voertuigen. Maar Schuler biedt ook systemen voor het vervaardigen van de kern van elektromotoren: voor elektrische platen. Daarnaast kan de behuizing van de accu, het hart van de elektrische auto, worden vervaardigd met oplossingen van Schuler.
“Over het algemeen zijn er twee manieren om prismatische batterijcellen te produceren”, legde Markus Röver van Schuler onlangs uit op een virtuele batterijbeurs georganiseerd door de Vereniging van Duitse mechanische en installatietechniek (VDMA): Dieptrekken om de celbehuizing te vormen, of je kunt beginnen met een stuk aluminium dat een “pastille” wordt genoemd. “
In het eerste geval kunnen gebruikers, afhankelijk van de grootte van de plano en de breedte van de coil, echter slechts een deel van de metalen strip gebruiken. “Hier kan een benutting van 65 procent worden behaald, wat betekent dat 35 procent van het metaal terug in het schroot wordt gegooid”, legt Röver uit, hoofd verkoop E-Mobility bij Schuler. “Bovendien zijn er veel complexe productiestappen nodig, waardoor de productiviteit afneemt omdat het onderdeel van het ene vormstation naar het andere moet worden getransporteerd.”
In het weede proces wordt de aluminium”pastille” bijna volledig verwerkt. Dankzij het extrusieproces kan de prismatische behuizing in een enkele stap worden vervaardigd, die alleen wordt gevolgd door strijken om de uiteindelijke geometrie en trimmen te bereiken. “Dit is een oplossing die echt geschikt is voor de massaproductie van 20 of 30 miljoen onderdelen per jaar”, benadrukt Röver. Hoewel een outputsnelheid van 20 tot 30 slagen per minuut kan worden bereikt met diepgetrokken behuizingen, stijgt het aantal tot 100 met behulp van extrusie: “En de kosten-prestatieverhouding is beter omdat er minder operators en een kleinere footprint nodig zijn.”
Met deze technologie zijn meer dan 700 persen verkocht
Bij het extrusieproces wordt de “pastille” in een mal gedrukt, waardoor het aluminium naar achteren stroomt. Schuler verkocht meer dan 700 persen met deze technologie voordat het bedrijf ze ongeveer vier jaar geleden begon te gebruiken om batterijen te produceren. De dikte van het blik wordt verminderd door het daaropvolgende strijkproces, waarbij ook de geometrie wordt gekalibreerd. Het bijsnijden gebeurt vanaf de binnenkant van de container zodat de nok aan de buitenkant zit. Op deze manier kan het de inhoud niet beschadigen wanneer het later aan de batterij wordt toegevoegd. Omdat aan het begin van het proces een smeermiddel op de slak is aangebracht, moeten de blikken aan het einde van de lijn worden gewassen en gedroogd. Ten slotte controleren camera’s de geometrie en het oppervlak van het eindproduct.
“Op onze afdeling onderzoek en ontwikkeling kunnen we nieuwe afmetingen, geometrieën en materialen voor de behuizingen simuleren”, voegt Röver toe. Schuler levert de productielijn als een totaaloplossing inclusief tools, geïntegreerde besturing en allround service. In overeenstemming met het smart press shop-concept van het bedrijf is elk van de machines in het systeem verbonden met een dataloft. De informatie over looptijd en uit de visuele inspectie kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor toepassingen als procesbewaking en preventief onderhoud.
Elke batterijhouder heeft ook een hoes nodig, die wordt geproduceerd in een stempelproces. “Het onderdeel zelf is niet erg veeleisend”, zegt Röver, “maar het vereist wel veel montagewerk in het stroomafwaartse proces.” Sommige stappen kunnen echter in het vormproces worden geïntegreerd – bijvoorbeeld de veiligheidsklep: “In de regel wordt hier een film aangebracht. Maar je kunt het metaal ook laten knappen met een gedefinieerde druk: door een overeenkomstige geometrie in het deksel te embossen. ”Dat kan bij hoge snelheden, bijvoorbeeld op een 200 tonpers van Schuler.