Elektronische Baugruppen sorgen bei Hybridantrieben für die perfekte Symbiose zwischen Elektromotor
Auf der Internationalen Automobilausstellung in Frankfurt stand ein Fahrzeugantrieb im Mittelpunkt: der Hybridantrieb, eine Kombination von Elektro- und Benzinmotor. Bisher war dieser zukunftsträchtige Antrieb eine Domäne japanischer Autohersteller, mittlerweile holen die Europäer auf. Auch Heraeus ist auf die neue Motorentechnologie vorbereitet und produziert schon heute wichtige Materialien für die Leistungselektronik in Hybridmotoren.
Ganz gleich bei welchem Autohersteller und in welchem Marktsegment: Jede Modellgeneration soll sicherer, sparsamer, umweltfreundlicher und dennoch leistungsfähiger sein als die vorherige. Nach Parkassistent und Navigationssystem, nach ABS (Antiblockiersystem), ASR (Antischlupfregelung), ESP (Elektronisches Stabilisierungsprogramm), BAS (Bremsassistent) und ABC (Active Body Control) versucht die Automobilindustrie mit weiteren Hightech-Entwicklungen neue Kunden zu locken.
Zukunft verheißt enormen Technologieschub
Die Elektronik trägt erheblich zur Komfortsteigerung im Auto, zur Unterhaltung, Sicherheit und zum nachhaltigen Umweltschutz bei. Elektronische Hightech-Komponenten bestehen aus einer großen Anzahl von unterschiedlichen Einzelteilen. Je besser diese moderne Elektronik verarbeitet wird und je höher die Qualität ist, desto sicherer und langlebiger arbeiten die elektronischen Komponenten. In aktuellen PKW-Modellen befinden sich bereits jetzt bis zu 80 elektronische Steuerelemente und zukünftig wird der Anteil von elektronischen Bauteilen in Autos kontinuierlich ansteigen, prognostizieren Branchenexperten.
Heraeus liefert vielfältige Materialien und Bauteile für die von den verschiedenen Autoherstellern in ihren Fahrzeugen verbaute Autoelektronik. Eine Kernkompetenz des Edelmetall- und Technologiekonzerns aus Hanau liegt unter anderem in der Erstellung von Bauteilen aus Edel- und Sondermetallen sowie anderen Werkstoffen die im Bereich der Automobilindustrie Verwendung finden.
Zur breiten Produktpalette zählen Materialien für die Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT), Halbzeuge wie Bänder, Stanzteile und Drähte, Präzisionsteile oder umspritzte Gehäuse für Sensoren oder Steuergeräte. Ebenso finden sich Bonddrähte, Lotpasten, Silberleitkleber und Dickfilmpasten für die Herstellung bzw. die Kontaktierung der elektronischen Bauelementen wieder. Vorprodukte für die Herstellung von Abgaskatalysatoren zählen ebenso zur Produktpalette wie die komplette vollautomatische Produktion von Stanzteilen für elektrohydraulische Bremsen oder die elektronische Servolenkung.
Materialien wie bleifreie Lotpasten, Leitkleber oder Bonddrähte, werden in der Autoindustrie eingesetzt, um elektrische Bauelemente zu befestigen und eine Anbindung zu weiteren Systemen im Fahrzeug herzustellen. Bondbare AlSi-Bänder sowie daraus hergestellte, veredelte und mit Kunststoff umspritzte Stanzteile sind Bestandteil elektrischer Steuergeräte oder dienen als Sensorträger. Die Miniaturisierung und die ansteigende Komplexität von Schaltungen insbesondere bei den im Automobilbereich eingesetzten Bauteilen bringt die klassischen Multilayer-Aufbauten an ihre Grenze.
Mit Dickschichtpasten lassen sich mittels Siebdruck Mehrlagenschaltungen aufbauen, und mit Low Temperature Cofired Ceramics Folien (LTCC) können feinste Strukturen der keramischen Schaltungen mit höchster Packungsdichte hergestellt werden. Der Einsatz von Fineline-Pasten für LTCC-Schaltungen ermöglicht daher immer kleinere und komplexere Schaltungen, die in bestehende Gehäuse eingebaut werden können.
Die eingesetzte Elektronik stellt dabei höchste Ansprüche an die Aufbau- und Verbindungstechnik wie z. B. Umgebungstemperaturen, mechanische Belastung (Vibration), Feuchtigkeit, Miniaturisierung, Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer.
Komponenten für Hybridantriebe
Die Integration elektronischer Systeme im Auto wird in Zukunft stetig wachsen, speziell beim aktuellen Fokusthema der Automobilindustrie, dem umweltfreundlichen Hybridantrieb. Die Hybrid-Technologie ist eine der wichtigsten Zukunftsfelder der Automobilbranche - erst recht seit dem der Klimawandel und die Verknappung der fossilen Brennstoffe ins Blickfeld der öffentlichen Debatte gerückt sind.
Die anspruchsvolle Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor ist technologisch sehr komplex und erfordert neben den elektrischen Motoren, Generatoren und weiteren speziellen Anforderungen auch eine aufwändige Leistungselektronik. In Hybridfahrzeugen kommt es auf das perfekte Zusammenspiel der beiden kombinierten Antriebsarten an.
Heraeus produziert bereits heute für die weltweiten Marktführer in der Hybridtechnologie wichtige Materialien und Bauteile für die Leistungselektronik der Hybridantriebe. Die heutige Verbindungstechnik stößt auch beim Hybridantrieb zunehmend an die physikalischen Leistungsgrenzen. So können beispielsweise feine Aluminium-Bonddrähte nur begrenzte Menge der benötigten Stromtragfähigkeit übertragen. In Zukunft werden daher neben Drähten auch breitere Bondbänder aus Aluminium eingesetzt. Bei der Neuentwicklung dieser innovativen Metallbänder profitierte Heraeus von der reichhaltigen Erfahrung auf einem verwandten Gebiet der Förderfahrzeugindustrie. Dieses spezielle Know-how fließt nun erfolgreich in die Leistungselektronik der Hybridantriebe.
Die Anforderungen zur Herstellung qualitativ hochwertiger und systemangepasster Produkte sind hoch. So werden immer höhere Dauertemperaturbeständigkeiten von elektrischen Schaltungen im Motorraum erreicht, ebenso wie bleifreie und halogenfreie Produkte zum Schutz der Umwelt von der Industrie gefordert werden.
Durch intensive Forschung und Entwicklung im Hinblick auf Edelmetalleinsparungen, Miniaturisierung, höherer Zuverlässigkeit und Temperaturbeständigkeit sowie ROHS-konformen Produkten ist Heraeus auch auf diesem Gebiet weltweit führend.
Heraeus setzt auf intensive Zusammenarbeit
Heraeus kooperiert mit allen namhaften Automobilzulieferanten weltweit, um fortschrittliche Lösungen für den Einsatz modernster elektronischer Komponenten sicher zu stellen. Mit der Bereitstellung von Hightech-Komponenten und Know-how auf dem Gebiet der Edelmetalle und Technologien an die Automobilindustrie, leistet das Unternehmen einen entscheidenden Beitrag zum Erhalt der Umwelt und zur Reduzierung des weltweiten Rohstoffverbrauches.
Die W. C. Heraeus GmbH verarbeitet weltweit die Edelmetalle Gold, Silber und Platin und andere Platingruppenmetallen sowie die Sondermetalle Rhenium, Tantal, Niob und Beryllium primär zu industriellen Produkten für die Automobil-, Halbleiter-, Elektronik- und Medizinindustrie. Ein globaler Verbund aus über 30 Gesellschaften umfasst Fertigungsstätten für alle Stufen der Edelmetallgewinnung und -verarbeitung. W. C. Heraeus nimmt im industriellen Edelmetallhandel international eine herausragende Position ein.
Der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein weltweit tätiges Familienunternehmen mit über 155-jähriger Tradition. Unsere Geschäftsfelder umfassen die Bereiche Edelmetalle, Sensoren, Dental- und Medizinprodukte, Quarzglas und Speziallichtquellen. Mit einem Produktumsatz von rund 3 Mrd. € und einem Edelmetallhandelsumsatz von 13 Mrd. € sowie weltweit knapp 13000 Mitarbeitern in über 110 Gesellschaften hat Heraeus eine führende Position auf seinen globalen Absatzmärkten.
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