Motory pro elektrokola: Trend směrem k elektrickým jízdním kolům pokračuje. Podle Německého svazu cyklistického průmyslu (ZIV) tvořila elektrokola již v roce 2022 48 procent veškerého prodeje jízdních kol a toto číslo stále roste. Existuje stále větší rozmanitost modelů, a to jak od známých značek, tak i od menších výrobců, kteří na trh přinášejí nové inovace. Opravy v dílnách, zejména u baterií a motorů, jsou však často technicky a ekonomicky neproveditelné. To může vést k situaci, kdy selhání jediné součásti elektrokola má za následek totální ztrátu.
Výzkumníci z Fraunhoferova institutu IPA zkoumali, proč nelze použité motory elektrokol průmyslově repasovat. V rámci projektu s názvem „ AddRE-Mo “, financovaného německým Federálním ministerstvem školství a výzkumu (BMBF), spolupracovali s partnery na prozkoumání technické proveditelnosti repase motorů elektrických jízdních kol. Byl zkoumán celý procesní řetězec repase – od nedestruktivní demontáže přes čištění, testování, repasi nebo výměnu za nové díly až po montáž – a analyzován jeho ekologický a ekonomický potenciál. Výzkumníci také zkoumali použití aditivních výrobních procesů a vhodných kombinací procesů a materiálů pro výrobu odolných a robustních náhradních dílů.
Motory pro elektrokola: od demontáže po zpětnou montáž
V prvním kroku tým zkoumal pravděpodobnost selhání motorů elektrokol od zavedených výrobců. Poté zkoumal, zda a za jakých podmínek lze aditivní výrobu náhradních dílů náchylných k opotřebení, jako jsou ozubená kola a momentové ramena. Potřebná data pro 3D tisk byla získána buď 3D modelováním, nebo 3D digitalizací, v závislosti na geometrii komponentů. Poté vybrali vhodné materiály a procesy aditivní výroby. Spolu se společnostmi cirp a Electric Bike Solutions následně Fraunhofer IPA vyrobila komponenty a testovala jejich životnost, hladinu hluku a teplotní odolnost ve speciálně vyvinutých zkušebních stolicích a při reálném zatížení. Celkem bylo pomocí 3D tiskárny vyrobeno více než 120 dílů z 20 různých materiálů. Vysokorychlostní spékání, speciální proces pro výrobu nebo úpravu materiálů, se ukázal jako obzvláště slibný v kombinaci s plastem polyamid 12 (PA12). Výsledky projektu jsou shrnuty ve studii „Aditivní repasování v průmyslu elektrokol“, kterou si můžete zdarma stáhnout zde .
Motory pro elektrokola: udržitelnost a efektivita zdrojů
Prostřednictvím opětovné montáže a testu v reálných podmínkách byli partneři projektu schopni prokázat technickou proveditelnost a životnost. Výsledky výzkumu ukázaly, že jednotlivé komponenty, jako jsou ozubená kola, lze aditivně vyrábět a používat udržitelným způsobem. Motor jízdního kola vyrobený repasem odpovídá co do kvality nově vyrobenému motoru a také zahrnuje stejnou záruku. Důležitým aspektem bylo také ekologické hodnocení procesu repasování oproti nové výrobě. Použitím aditivní výroby lze spotřebu zdrojů v odvětví elektrických kol snížit až o 90 procent, měřeno z hlediska dopadu na klima v kilogramových ekvivalentech CO2. Potenciál ekonomických úspor u srovnatelných komponent je obvykle kolem 30 až 40 procent ve srovnání s nákupem nového elektromotoru. To také nabízí velký potenciál pro výrobce elektromotorů.
[blog specific=”160878″ posts_per_page=”30″ taxonomy=”post_tag” order=”desc”]V Bayreuthu byla znovu otevřena výuková továrna RemanLab
Aby se výsledky projektu dlouhodobě využily, bude v novém vzdělávacím centru pro repasi motorů elektrických jízdních kol, RemanLab, ve Fraunhofer IPA v Bayreuthu, implementován a demonstrován procesní řetězec pro repasi motorů elektrických jízdních kol. RemanLab bude otevřen 23. května 2023. V tomto realistickém vzdělávacím prostředí, které zahrnuje všechny potřebné zkušební lavice, získají firmy vhled do budoucnosti udržitelné výroby. Znalosti o složitosti procesu repase budou sdělovány na konkrétních příkladech, od vstupní kontroly přes demontáž, čištění, testování, repasi a opětovnou montáž až po finální kontrolu. RemanLab demonstruje, jak digitální technologie a automatizace mohou revolucionizovat repasi nejen elektromotorů, ale i malých elektrických spotřebičů a dalších výrobků. RemanLab bude prezentován v Inovační zóně na veletrhu ReMaTec v Amsterdamu od 27. do 29. června 2023.