Hocheffiziente Batterieproduktion Fünf Tipps: Linearführungen in der Batteriefertigung

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Die Herstellung von Batterien erfordert schnelle, effiziente und wiederholgenaue Prozesse. Linearführungen spielen dabei eine Schlüsselrolle, denn sie müssen unterschiedliche Lasten hochdynamisch bewegen und präzise positionieren. Die folgenden Tipps zeigen, wie der Maschinen- und Anlagenbau die vielfältigen Anforderungen entlang des Wertstroms optimal erfüllen kann.

1. Resistente Materialien für Trockenräume und Elektrolytkontakt

Für die Elektrolyt- und Zellfertigung gleich zu Beginn des Wertstroms sind bei Linearführungen folgende Auswahlkriterien entscheidend: Die eingesetzten Materialien müssen trockenraumtauglich sein und der korrosiven Wirkung der Elektrolyte standhalten. Um zu verhindern, dass Kunststoffe im Trockenraum durch die stark entfeuchtete Luft porös werden und vorzeitig altern, verwendet Bosch Rexroth bei nahezu allen Komponenten trockenraumgeeignete Werkstoffe wie Polyacetal (POM) oder thermoplastische Elastomere (TPE) inklusive geeigneter Kleb-, Schmier- und Dichtstoffe. Führungen mit korrosionsbeständigen Werkstoffen (NR 2) und Hartverchromungen gehören ebenfalls zum Portfolio.

2. Höhere Produktivität durch performante Komponenten

Die Herstellung von Batterien erfordert hocheffiziente Prozesse, deshalb müssen auch die eingesetzten Linearführungen besonders leistungsfähig sein. Ein Beispiel: die präzise Führung der Abstandsregelung in Rolle-zu-Rolle-Prozessen wie Kalandrieren (Walzen) oder Slittern (Schneiden). Die High-Performance-Kugelschienenführungen BSHP von Bosch Rexroth erfüllen solche Aufgaben dank hochgenauer Schienenoberflächen und schwingungsoptimierter Führungswagen akkurat und zuverlässig.

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Für kurze Taktzeiten erreichen Rexroth- Kugelschienenführungen mit Riemenantrieb Beschleunigungswerte von bis zu 50 m/s² und Geschwindigkeiten von bis zu 5 m/s. Ausführungen mit Laufrolle und Highspeed-Führungswagen erzielen rekordverdächtige 10 m/s.

Beim Laserschneiden von Elektrodenfolien für jede Art von Batteriezellen sorgt das in die Linearführung integrierte Wegmesssystem IMS in Kombination mit Linearmotoren für höchste Effizienz bei geringsten Toleranzen. Das berührungslose und verschleissfreie Messverfahren mit im Führungswagen integrierten Decoder ist unempfindlich gegen Verschmutzung und erreicht eine mit Glasmassstäben vergleichbare Wiederholgenauigkeit von bis zu ±0,25 µm. Die Schock- und Dynamikwerte entsprechen der jeweils zugrunde liegenden Linearführung.

3. Vielfältige Anforderungen aus einer Hand abdecken

Für die unterschiedlichen Anwendungen entlang des Wertstroms bietet Bosch Rexroth ein fein abgestuftes Portfolio an Linearachsen mit Kugelgewindetrieb oder Zahnriemenantrieb, verschiedenen Dichtungstypen und Zubehör. Mit den ergänzenden Linearmotor-Modulen lassen sich beispielsweise Laserschweiss- oder Kontaktierautomaten kompakt und wirtschaftlich realisieren.

4. Flexibel einsetzbar, kombinierbar und integrierbar

Auch die Modul- und Packmontage profitiert von leistungsfähigen Linearführungen, die zu schnell einsatzfähigen Linearachsen und kartesischen Robotern kombiniert werden können. Im Vergleich zu Industrierobotern punkten Linearroboter dank ihrer mechanischen Eigenschaften vielfach mit höherer Präzision, Dynamik und Kompaktheit. Ihr Einsatzspektrum reicht von Handhabungs-, Schraub- und Dosierprozessen bis hin zum Kameratransport in der End-of-Line-Prüfung (EOL).

Auswahl, Auslegung und Konfiguration erfolgen bei Bosch Rexroth schnell und intuitiv über eTools. Bei den Smart Function Kits verkürzt eine vorinstallierte Benutzersoftware die Inbetriebnahme und Programm­erstellung signifikant. Auf dieser Grundlage erstellt Bosch Rexroth auch kundenspezifische Lösungen, wie zum Beispiel Portalroboter zum Bestücken, Befüllen, Dichten oder Kleben, Schrauben oder Schweissen.

5. Nachhaltige Lösungen finden

Lineartechnische Komponenten und Lösungen für die Batteriefertigung müssen auch hinsichtlich Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit überzeugen. Die langlebigen Linearführungen von Bosch Rexroth setzen die geforderten Bewegungen mit minimalem Energieverlust und Schmierstoffverbrauch um. Wartungsfreie Anwendungen, der flexible Austauschbau und die exakte Berechnung von Nachschmierintervallen bis hin zur Gesamtlebensdauer tragen zu einem geringeren Ressourcenverbrauch bei.

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