Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts SOMA wurde in Zusammenarbeit mit Forschungspartnern und Kunden Elkem, Spezialist für Silikonmaterialien hat ein neues spezielles Eisen-Silizium-Pulver entwickelt, das möglicherweise einen effizienteren 3D-Druck von Komponenten für Elektromotoren ermöglicht.
Heutige Elektromotoren werden im Allgemeinen durch Ausschneiden und Formen von Teilen aus einem Metallblech hergestellt. Der 3D-Druck kann die Effizienz radikal steigern und den Materialverbrauch senken. Allerdings hat sich der 3D-Druck größerer Motorteile als schwierig erwiesen, da die Teile zu spröde werden und leicht brechen können.
Im SOMA-Projekt (Leichtbaulösungen für E-Mobilität durch AM für weichmagnetische Legierungen)Elkem hat zusammen mit den Projektpartnern VTT (als Koordinator), Siemens, Stellantis und Gemmate Technologies das neue Material für den Einsatz im 3D-Druck entwickelt.
Das Pulver wird als weichmagnetisch bezeichnet, was bedeutet, dass es sich leicht magnetisieren und entmagnetisieren lässt, was bei Elektromotoren wichtig ist. Es wird in einem kleinen Pilotzerstäuber hergestellt, der sich in Kristiansand im Future Materials des norwegischen Katapultzentrums befindet. Das Pulver wurde zum 3D-Drucken von Komponenten zur Bewertung der Qualität und Herstellung von Demogeräten verwendet. Der 3D-Druck und die Teilequalifizierung wurden bei VTT in Finnland und Siemens in Deutschland durchgeführt.
„Dies ist ein Projekt mit dem Potenzial, die Herstellung von Motorteilen zu verändern. Wir haben erfolgreich ein neues Spezialpulver mit guter Druckbarkeit auf Basis von Siliziumstahl (mit Zusatzstoffen) entwickelt. 3D-gedruckte Komponenten weisen eine verbesserte Flexibilität und wettbewerbsfähige magnetische Eigenschaften auf“, sagte Tomi Lindroos von VTT.
Der letzte Anwendungsfall war die Herstellung eines Motors für einen Elektroroller. Der Anwendungsfall wurde durch eine von Gemmate-Technologies und VTT durchgeführte Modellierung unterstützt, die weitere neuartige Designmöglichkeiten für Elektromotorkomponenten bietet.
„Das im SOMA-Projekt entwickelte Pulver wird nun von Elkem auf den Markt gebracht, um das Produkt für die zukünftige kommerzielle Produktion zu evaluieren. Das Produkt ist derzeit in kleinen Testmengen verfügbar“, sagte Jan Ove Odden, Projektleiter bei Elkem.
Während sich die Welt hin zu nachhaltigeren Transportmitteln verlagert, ist die Elektrifizierung für Autohersteller, Regierungen und Verbraucher gleichermaßen zu einer zentralen Priorität geworden. Elkem ist einer der weltweit führenden Anbieter fortschrittlicher siliziumbasierter Materialien und wird weiterhin siliziumbasierte Produkte für die Teilsektoren Mobilität und Transport anbieten.
Das dreijährige Projekt, das im Januar 2021 begann, wurde von EIT Raw Materials unterstützt und von der EU mit einem Gesamtprojektbudget von knapp über 5,6 Millionen Euro gefördert.
