Autenrieth: Forschungs- und Entwicklungsprojekt zur Produktion von Miniaturmotoren - Neue Technologie senkt Herstellkosten deutlich

Innovatives Granulat-Compound mit Neodym-Partikeln für magnetische Wirkung - (Bild: Autenrieth-Kunststofftechnik).

1A Autenrieth-Kunststofftechnik aus Heroldstatt stellt auf der Fakuma 2024 ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt im Bereich der Elektro- und Kunststofftechnik vor. Wie das Unternehmen weiter mitteilt, zielt das Projekt „MicroDrives“ auf die Entwicklung eines elektrisch kommutierten Synchronmotors ab, der durch eine kosteneffiziente Fertigung und hohe Leistungsdichte überzeugt. Erste Einsatzfelder können in der Medizintechnik und Automobilindustrie sein.

Das Herzstück ist die Entwicklung eines Rotors aus spritzgegossenem Neodym-Verbundwerkstoff, der bereits während des Produktionsprozesses magnetisiert wird. Diese neue Fertigungstechnik soll die Herstellungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Motoren um bis zu 30 Prozent senken. Zudem soll sie eine deutliche höhere Leistungsdichte ermöglichen, was besonders in der Miniaturmotorenfertigung vorteilhaft sei.

„Wir setzen auf eine neue Technologie mit drei Steckspulen, die ein flexibles und kosteneffizientes Produktionsverfahren ermöglicht“, erklärt Steffen Autenrieth, Geschäftsführer des Unternehmens. „Durch die Magnetisierung während des Spritzgussverfahrens bleibt das Rastmoment des Motors auf nur zwei Prozent beschränkt, was die Effizienz steigert.“

Ein Merkmal des Projekts sei die Entwicklung einer sensorgesteuerten Kommutierung. Mithilfe von Hall-Sensoren, die die Rotorposition durch den magnetischen Fluss bestimmen, wird die Leistung des Motors weiter optimiert. Diese Sensoren werden direkt in die Motorstruktur integriert, was eine präzise Steuerung und höhere Effizienz ermöglichen soll.

Die Entwicklung solcher Miniaturmotoren bringt jedoch Aufgaben mit sich, etwa bei der Arbeit mit kunststoffgebundenen Magnet-Compounds. Die nichtlinearen Magnetfelder erschweren die Modellierung, weshalb Autenrieth neue Ansätze in der Magnetisierungstechnologie entwickelt hat. Eine eigens dafür konzipierte Magnetisierungsvorrichtung wurde mittels Simulationen optimiert und in Betrieb genommen.

Neben der technischen Innovation strebt das Unternehmen auch nach Kosteneffizienz. So wird überlegt, alternative Materialien wie Polypropylen (PP) oder Polyetheretherketon (PEEK) einzusetzen, um den Produktionsaufwand weiter zu senken und die Leistung zu steigern.

Die bisherigen Ergebnisse des Projekts seien vielversprechend. Mehrere Prototypen der selbstkühlenden Motoren seien getestet und würden eine hervorragende Performance zeigen. Durch die vereinfachte Statorgeometrie soll sich bis zu 50 Prozent der Arbeitszeit beim Wickeln der Spulen einsparen lassen.

Für die Serienfertigung plant Autenrieth, den Magnetisierungsprozess weiter zu optimieren. Hierbei soll die Anzahl der kupferbewickelten Polschuhe von vier auf zwei reduziert werden, um den Fertigungsprozess zu beschleunigen und den Materialeinsatz weiter zu minimieren. Auch die Außenkontur des Statorblechpakets soll angepasst werden, um das Gesamtvolumen des Motors zu reduzieren.

Fakuma 2024, Friedrichshafen, 15.-19. Oktober 2024, Halle B1, Stand 1009

Weitere Informationen: www.autenrieth-kunststofftechnik.de

1 A Autenrieth Kunststofftechnik GmbH & Co. KG, Heroldstatt

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