Mit leistungsstarken, wärmeleitfähigen Gießharzen adressiert Lambda Resins aktuelle Herausforderungen der Elektromobilität – besonders dort, wo herkömmliche Lösungen und Fertigungsverfahren an ihre Grenzen stoßen. Als hochspezialisierter Harzhersteller hat sich das Unternehmen in den vergangenen zwei Jahren unter dem Dach von Nagel Technologies zu einem gefragten Technologiepartner für OEMs und einem der führenden Innovatoren entwickelt. Der Beitrag stellt eine neuartige Werkstoffklasse vor, die in Zukunft eine wirtschaftliche Serienfertigung von Axialflussmotoren möglich machen könnte.
Der Axialflussmotor (Scheibenläufermotor) ist eine zukunftsweisende Alternative zum klassischen Radialflussmotor. Wo eine kompakte Bauweise, hohe Drehmomente und geringes Leistungsgewicht gefordert sind, spielt er seine Stärken aus. Gleichzeitig bietet der Axialflussmotor ökonomische Vorteile: Der Materialeinsatz sinkt spürbar. Pro Kilowatt Leistung werden signifikant weniger Kupfer, Eisen, Aluminium und Magnetmaterialien benötigt.
Wesentliche technische Vorteile sind:
- Leichtbauweise
- hohe Leistungsdichte
- optimales Drehmoment-Gewichts-Verhältnis
- verbesserte Energieeffizienz
- reduzierter Rohstoffverbrauch
Trotz aller technischen Vorteile scheiterten viele Konzepte aber bislang an der Serienfertigung: Aufwendige Klebe- und Fügeprozesse verhinderten wirtschaftliche Produktionsabläufe.
Genau hier setzt die Lambda Resins GmbH an – mit einem innovativen Vergussmaterial und einem integrierten Systemansatz zur thermischen und strukturellen Optimierung von Elektromotoren
Hemmnis für die Serienfertigung
Axialflussmotoren versprechen eine neue Dimension in Sachen Leistungsdichte, Bauraumoptimierung und Drehmoment – bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz. Doch in der Realität sind sie bisher kaum serientauglich. Die komplexe Geometrie verlangt nämlich nach präziser Ausrichtung, aufwendiger Fixierung und einem hohen Anteil an Klebe- und Fügeprozessen, die meist mit thermischen Zwischenschritten kombiniert sind. Die Konsequenzen sind: hoher Energieeinsatz, lange Taktzeiten und immense Produktionskosten. Für industrielle Anwendungen, besonders im Automobilbereich, stellt das ein entscheidendes Hemmnis für eine Serienfertigung dar. „Ein Antriebskonzept, das im Serientakt gefertigt werden soll, muss unter einer Minute pro Stator bleiben – davon sind die meisten Axialmotor-Konzepte derzeit weit entfernt“, sagt Uwe Köhler, Geschäftsführer von Lambda Resins.
Klebeprozesse ersetzen, Prozesse optimieren
Durch gezielte Materialentwicklung ist es Lambda Resins nun gelungen, ein hochwärmeleitfähiges Harzsystem zu schaffen, das strukturell so robust ist, dass es Klebeprozesse komplett substituieren kann. Statt unzählige Heißpressstationen für Klebestellen vorzuhalten, wird ein direkter Verguss ganzer Funktionseinheiten möglich – schneller, prozesssicherer und mit geringerem Investitionsaufwand. Damit wird der Axialmotor technisch attraktiv und vor allem wirtschaftlich realisierbar. Mit der Technologie von Lambda Resins wird der Aufbau von Axialflussmotoren stark vereinfacht. Statt zahlreiche Einzelzähne zu kleben, zu fixieren und thermisch zu behandeln, ermöglicht das innovative Harzsystem den direkten Verguss ganzer Funktionseinheiten – einschließlich Spule, Zahnstruktur und Isolation. Im Ergebnis bedeutet dies: Wegfall zeitintensiver Klebeprozesse, robuste Baugruppen, kürzere Taktzeiten und eine deutlich höhere Reproduzierbarkeit.
Stabil bei hochfrequenten Magnetfeldern
Weiterer technischer Vorteil: Die Harze verfügen über ein thermisches Ausdehnungsverhalten, das sich hervorragend an die verwendeten Metallkomponenten anpasst. Klassische Schwachstellen wie Rissbildungen oder Delaminationen gehören damit der Vergangenheit an – selbst unter den enormen Quer- und Kippkräften, die durch hochfrequente Magnetfelder im Betrieb entstehen.
Auch im Design schafft der Vergussprozess neue Freiheitsgrade: Durch den Wegfall von Klebeverbindungen, Halteplatten und Isolationsstrukturen können zahlreiche Bauteile eingespart werden – darunter aufwendig zu montierende Busbar-Halterungen und kostspielige Abdeckplatten aus GFK oder CFK. Letztere sind nicht nur teuer, sondern auch anfällig für Brüche unter Schwingungsbelastung. Durch ihren Entfall kann der Luftspalt zwischen Spule und Magnet um über 60 Prozent reduziert werden, was sich spürbar auf die Effizienz auswirkt. Das heißt im Klartext: mehr Drehmoment, höhere Leistung oder geringerer Stromverbrauch bei gleicher Leistungsfähigkeit.
Diese technologischen Vorteile schlagen sich auch in der Produktionsplanung nieder: Während klassische Fertigungskonzepte für Axialmotoren über 100 Heißpressstationen benötigen würden, um Taktzeiten unter einer Minute zu realisieren, genügt bei dem neuartigen Vergussansatz ein Bruchteil der Infrastruktur. Platzbedarf und Energieverbrauch sinken, was für OEMs mehr Flexibilität und Wirtschaftlichkeit bedeutet.
Mehr als Harz: Individuelle Lösungen für Automatisierte Vergussprozesse
Im Unterschied zu klassischen Harzlieferanten beschränkt sich das Unternehmen nicht auf die Bereitstellung von Material und Datenblättern. In enger Zusammenarbeit mit der international tätigen Nagel-Gruppe und deren Schwesterunternehmen Gehring Technologies wurden spezifsche Prozess- und Anlagentechnologien entwickelt, die eine prozesssichere und durchgängig automatisierbare Integration des Gießharzes in bestehende sowie neu konzipierte Fertigungslinien erlaubt. „Wir liefern nicht nur ein Material – wir liefern eine Lösung. Von der Konstruktion und Prototypen über die Vergussstrategie bis hin zur Produktionslinie begleiten wir unsere Kunden als Partner,“ sagt Köhler.
So wurde unter anderem eine modulare Maschinenplattform entwickelt, die den Vergussprozess automatisiert und dabei kritische Parameter wie Füllvolumen, Temperaturführung und Aushärtung präzise steuert. Lambda Resins analysiert gemeinsam mit Kunden vorhandene Designs und zeigt auf, wie sich durch konstruktive Optimierung das volle Potenzial der Harze ausschöpfen lässt – beispielsweise durch Reduktion der Wandstärken, Integration thermischer Pfade oder die Substitution ganzer Bauteilgruppen
Messbar besser
Die Anwendungsbereiche sind vielfältig. Lambda Resins begleitet heute Projekte in den Bereichen Motorradantriebe, Nutzfahrzeugkomponenten, Industrieantriebe, Bootsanwendungen und Luftfahrt. Seit dem Jahr 2023 engagiert sich das Unternehmen darüber hinaus aktiv als Entwicklungspartner mehrerer Formula-
Student-Teams. Bei einem Motorradmotor konnte allein durch den Einsatz des Gießharzes eine beachtliche Leistungssteigerung von bis zu 40 Prozent erzielt werden, und zwar ohne jegliche mechanische Änderung. Möglich wurde dies durch die verbesserte Wärmeabfuhr und die daraus resultierende Reduktion des elektrischen Innenwiderstands – ein physikalischer Effekt, der sich direkt in erhöhtem Drehmoment und besserem Wirkungsgrad niederschlägt
Ein Prozess, ein System
Die Nagel-Gruppe bietet in Kooperation mit Lambda Resins und Gehring ein vollständiges Systemangebot für den Elektromotorenbau – von der Harzentwicklung über die Prozessintegration bis hin zur Linienplanung. Durch die Bündelung von Werkstoff-, Maschinen- und Anwendungskompetenz erhalten Kunden eine lösungsorientierte Komplettbetreuung aus einer Hand. Das reduziert den Abstimmungsaufwand, Schnittstellenprobleme sowie Reibungsverluste – und steigert die Marktreife und Investitionssicherheit bei innovativen Motorkonzepten wie dem Axialflussmotor
BU: CT25 AFM1 Bild: Lambda Resins
