EM8 - FutureM

Effiziente elektrische Maschinen (EM) sind Schlüsselkomponenten für die Elektromobilität. Die additive Fertigung von Komponenten für elektrischen Maschinen ermöglicht vollständig neue Designfreiheiten für den Entwurf von neuartigen, konventionell nur unter großem Aufwand herstellbaren Motortechnologien. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten, um EM hinsichtlich Effizienz, Baugröße, Leistung und Drehmoment zu optimieren bzw. vollständig neue Architekturen und Entwürfe zu realisieren. Bestehende Limitationen additiv gefertigter Weichmagnete werden hierbei durch Topologieoptimierung und Multimaterialbauweise überwunden.

Ziel, Nutzen und Vorgehen

Im Projekt werden neue Designfreiheiten im Entwurfs- und Optimierungsprozess elektrischer Maschinen untersucht, welche sich maßgeblich mittels additiver und subtraktiver Fertigungsmethoden durch die gleichzeitige Fertigung unterschiedlicher Aktivmaterialien ergeben können. Die Vision ist eine umfassende Freiheit der Anordnung sämtlicher aktiver Materialien.

Konkret umfasst dies sowohl hart- oder weichmagnetische, elektrisch leitende oder isolierende, aber auch Komponenten zur Erfüllung struktur-mechanischer, magnetischer, elektrischer und thermischer Ansprüche. Durch den Wegfall von Restriktionen klassischer Fertigungskonzepte können unter anderem die Effizienz gesteigert und der Materialeinsatz optimiert werden.

Im Projekt werden erste methodische Ansätze untersucht und unterschiedliche Probenkörper im Multimaterial-Design nach einem Baustein-Prinzip entworfen und vermessen.