„Un debutto riuscito nel mondo dell’elettromobilità“

Frötek: Produzione su larga scala di busbar per la mobilità elettrica

Frötek-Kunststofftechnik GmbH ha recentemente iniziato a utilizzare una BIMERIC Modular con moduli LEANTOOL per la produzione completamente automatizzata di barre collettrici. Le sbarre per i veicoli elettrici possono quindi essere prodotte in modo estremamente rapido e in un processo continuo. Con questo progetto di successo, l'azienda è riuscita per la prima volta a entrare nel mercato della produzione su larga scala nel campo della mobilità elettrica.

Oltre 100 presse a iniezione e numerose punzonatrici e saldatrici lo mostrano chiaramente: le competenze chiave di Frötek-Kunststofftechnik GmbH riguardano la lavorazione combinata di plastica e metallo, in particolare la produzione di parti metalliche rivestite in plastica. Di fondamentale importanza sono i connettori per celle di batteria realizzati con cavi di rame rivestiti in plastica, che garantiscono una distribuzione sicura della tensione all'interno della batteria, ad esempio nei carrelli elevatori elettrici e in altri carrelli industriali. Ogni anno Frötek-Kunststofftechnik GmbH produce circa 15 milioni di connettori per celle di batteria su quattro linee completamente automatizzate e lavora a questo scopo circa 2.000 tonnellate di rame. Questi componenti, però, sono progettati solo per le tradizionali batterie al piombo e non per le batterie agli ioni di litio, presenti in tutti i veicoli elettrici. Questa tecnologia presenta naturalmente anche un elevato potenziale di mercato per Frötek-Kunststofftechnik GmbH: "Per essere in grado di soddisfare le esigenze del mercato in questo segmento in rapida crescita, abbiamo deciso di ampliare il nostro portafoglio prodotti includendo nuovi componenti specifici per le batterie agli ioni di litio", spiega Tobias Vollrath, CFO del Gruppo Frötek. "Grazie alla nostra esperienza pluriennale nella produzione di connettori per celle e alla nostra conoscenza di tutti i vari aspetti, dalla lavorazione del rame alla qualificazione dei componenti, le barre collettrici erano per noi il nuovo prodotto più logico, soprattutto perché la domanda è in enorme crescita”.

Completamente automatizzate

Le barre collettrici sono sbarre necessarie per la distribuzione dell’energia elettrica praticamente in tutti i veicoli elettrici. “Si tratta di componenti non standardizzati e quindi anche i requisiti dei nostri clienti per i primi prototipi erano molto variegati”, spiega Tobias Vollrath. Questi primi pezzi sono stati prodotti presso Frötek-Kunststofftechnik GmbH utilizzando un sistema di taglio ad acqua, piegatrici automatiche ad azionamento manuale e punzonatrici individuali. I pezzi campione e le piccole serie prodotte in questo modo sono stati inefficienti nella produzione, ma hanno convinto i clienti e così la prima richiesta di grandi serie da parte di una nota casa automobilistica tedesca non è tardata ad arrivare. In particolare, si è trattato di un ordine per due milioni di sbarre all’anno, ricevuto da Frötek-Kunststofftechnik GmbH all’inizio del 2020. “Naturalmente, era chiaro che non potevamo coprire questo ordine in alcun modo con le nostre precedenti risorse di prototipazione e dovevamo quindi investire in una nuova soluzione di produzione”, afferma Tobias Vollrath. Il metodo di produzione che prevede molte fasi individuali separate, ad alta intensità di lavoro e spesso soggette a errori, come avviene per molti altri produttori, è stato escluso fin dall’inizio: “La nuova soluzione per la produzione di barre collettrici dovrebbe - e questo è stato decisivo per noi - mappare l’intera produzione delle sbarre in un unico processo continuo e quindi essere altamente automatizzata”, sottolinea Tobias Vollrath.

Partner completamente nuovi

Questi requisiti di processo, uniti alla complessità dei componenti, hanno portato quasi automaticamente alla Otto Bihler Maschinenfabrik come partner completamente nuovo per l’attuazione del progetto. “I fattori decisivi per noi sono stati le numerose referenze positive e le storie di successo degli attuali clienti Bihler, ma anche il 70° anniversario della Otto Bihler Maschinenfabrik”, chiarisce Tobias Vollrath. “Siamo stati pienamente convinti dalla soluzione di produzione della BIMERIC Modular. Vedere i componenti finiti uscire ogni secondo dalla macchina è stato entusiasmante. A quel punto era chiaro: Bihler è il partner giusto per noi”.

Da 30 a 60 sbarre al minuto

“Alla Frötek-Kunststofftechnik, il processo inizia con l’alimentatore di materiale RZV, che convoglia il nastro alla BIMERIC Modular. Qui la sagoma viene prima punzonata e il nastro convogliato al primo modulo di piegatura LEANTOOL. Un altro modulo si occupa della marcatura laser del componente. Le piastre di saldatura vengono quindi alimentate in modo completamente automatico e con la massima precisione, posizionate sulla parte superiore e inferiore dei componenti e saldate con un’unità laser. Sul nastro trasportatore, il componente raggiunge l’unità di piegatura finale e viene punzonato. “A seconda del componente, la velocità di ciclo è compresa tra 30 e 60 sbarre completamente finite al minuto, senza errori e con una qualità perfetta”, spiega Tobias Vollrath. In totale sono stati creati quattro strumenti diversi. Grazie al sistema LEANTOOL, il tempo medio di allestimento è di circa 45 minuti. La produzione di serie finale inizierà presso Frötek-Kunststofftechnik a metà del 2023.

Doppio vantaggio

“Siamo rimasti molto colpiti dall’elevato livello di competenza tecnica di Bihler, nonché dalla collaborazione estremamente fluida e piacevole durante l’intera fase del progetto”, riassume Tobias Vollrath. “Con il nostro nuovo componente per barre collettrici, abbiamo stabilito un eccellente riferimento e siamo riusciti a entrare con successo nel campo dell’elettromobilità. Allo stesso tempo, con Bihler abbiamo acquisito un partner prezioso con il quale in futuro potremo realizzare con successo progetti ancora più innovativi”.