Sistema modulare di resinatura e verniciatura ad alta efficienza per motori elettrici di trazione settore automotive.

In E.go Srl stiamo portando avanti un progetto di ricerca e sviluppo, finanziato con PROGRAMMA REGIONALE TOSCANA FESR - 2021-2027 per un sistema innovativo per svolgere le operazioni di resinatura e verniciatura a polvere di statori di motore elettrico di trazione per il settore automotive. Sebbene da anni siano presenti varie tipologie di motore utilizzate nel settore automobilistico (starter, alternatori, alzacristalli etc), solo da poco si è sviluppato un mercato per il motore elettrico destinato alla trazione delle auto. Questa tipologia di motore è altamente innovativa ed ha severi requisiti di efficienza e densità energetica, oltre all’esigenza di avere una forma compatta e leggera. Nel settore automobilistico, tutti i materiali rilevanti per la qualità, i parametri di processo e i risultati dei test devono essere riconducibili a ciascun motore. Tali requisiti stringenti richiedono tecnologie innovative per tutte le fasi produttive del motore, vedi avvolgimento dello statore (sistema Hair Pin, I-Pin), alla fase di resinatura, all’assemblaggio. Le tecnologie impiegate devono avere altissima qualità ed affidabilità di processo. La tecnologia di avvolgimento più utilizzata per il motore elettrico di trazione è lo Hair Pin, che consiste nell’inserimento di sezioni piatte di filo di rame che ricordano forcine per capelli (hair pins in inglese) nelle cave dello statore. Le estremità di queste forcine sono poi saldate insieme. I punti di saldatura devono essere protetti (con vernice o resine) per avere l’isolamento elettrico necessario al funzionamento del motore e la adeguata resistenza alle condizioni ambientali esterne. I costruttori di motori elettrici per trazione auto, date le altissime sollecitazioni cui è sottoposto il propulsore delle auto elettriche, sono sempre vincolati a proteggere con la resinatura tutto lo statore del motore e lo fanno ricorrendo ai vari processi di impregnazione con resine o vernici esistenti, che sono applicate sullo statore, con cicli di lavorazione che prevedono l’uso del calore per l’applicazione e l’essiccamento della resina. Tali processi di impregnazione, nella fase iniziale dello sviluppo del motore elettrico di trazione, erano svolti con impianti altamente inefficienti, dato che l’esigenza dei costruttori era di processare pochi prodotti all’anno. In E.go possediamo un know how, accumulato in oltre 30 anni di esperienza del management tecnico e commerciale, oltre che sui processi di avvolgimento, anche sui processi di resinatura, con numerosi progetti già portati a termine con successo commerciale. Questa conoscenza acquisita e la consapevolezza della forte richiesta di mercato, ci hanno spinto ad affrontare un progetto altamente innovativo per lo sviluppo di un sistema modulare ad alta produttività ed efficienza per la resinatura e verniciatura. Il nostro progetto prevede la realizzazione di una tipologia di impianto completamente automatico di tipo modulare con tecnologia trickling (goccia a goccia) e isolamento powder coating (verniciatura delle estremità), capace di processare fino a 1.000.000,00 pezzi per anno, con altissima efficienza produttiva ed energetica. Si stimano i seguenti benefici: • Target di capacità produttiva di 1.000.000 pezzi anno di motore di trazione, mentre gli impianti esistenti riescono a processare fino a 500.000 pezzi per motori standard. • Qualità garantita del sistema: questi elevati numeri processati sono ottenuti con estremo controllo del processo e del prodotto, realizzato con una avanzata rete di sensori interconnessi, telecamere di visione industriale, controlli di temperatura avanzati, controlli di dosaggio innovativi. • Risparmio energetico del 30% rispetto alle soluzioni presenti sul mercato. • Sistema avanzato di manutenzione predittiva, per eliminare i fermi macchina dovuti a malfunzionamenti. • Ottimizzazione degli spazi: da impianti di 40 x 20 m con la nostra soluzione si arriva a dimensioni di 25 x 17 m. La nostra soluzione prevede di usare la metà dei moduli (di dimensioni leggermente maggiori) per avere un output di processo maggiore. Tale risparmio di spazio comporta anche un notevole risparmio energetico, dato che i pezzi in lavorazione devono compiere un percorso più breve, quindi disperdono meno calore rispetto ai sistemi tradizionali. Con l’obiettivo del dimensionamento ottimale si riesce a processare da statori più piccoli (motoruota) fino a statori di grande taglia per mezzi industriali. Il lavoro svolto fino ad oggi ha portato alla definizione del concept e del layout modulare; sono stati progettati e realizzati i prototipi dei gruppi principali (preriscaldo, resinatura, gelificazione) per realizzare prove e test, costituenti l’impianto pilota; sono stati condotti test sperimentali e simulazioni software per verificare le soluzioni individuate ed arrivare alla progettazione esecutiva di un impianto flessibile, in grado di utilizzare varie tecnologie di riscaldamento.