1. Fortschritte im Mittel- und Hochfrequenzbereich 2. Forschung und Fertigungstechnik kombiniert – Best Practice für Umrichter und Leistungselektronik 3. In Bestzeit zum Prototypentest 4. Herausforderung: Auslegung von Systemen 5. Iterationsphasen sinnvoll gestaffelt 6. Grundlagenforschung für die Praxis
Bei der Entwicklung von Mittelfrequenztransformatoren von 2 bis 40 kHz und hochfrequenten Drosseln von 100 bis 400 kHz stehen Miniaturisierung, Energieeffizienz, hohe Schaltfrequenzen und eine wachsende Leistungsdichte im Mittelpunkt. Diese Ziele stellen auch besondere Herausforderungen an das Heat Management und die Werkstofftechnik. Mit dem Aufbau des Block-CoCreationCenters, kurz Block C3, für Mittel- und Hochfrequenz-Induktivitäten möchte das Unternehmen den Entwicklungsprozess für individuelle elektrotechnische Komponenten wie Schaltnetzteile, neue Batterieladesysteme oder Drosseln, Transformatoren und Filter zur Gewährleistung der Netzstabilität deutlich beschleunigen. Ein räumlich und organisatorisch verzahntes interdisziplinäres Expertenteam arbeitet im Block-C3-Entwicklungszentrum zukünftig eng mit den Kunden zusammen, um den Weg von der ersten technischen Spezifikation bis zum funktionsfähigen Prototyp zu verkürzen.
Fortschritte im Mittel- und Hochfrequenzbereich
Die Anforderungen an Drosseln, Transformatoren für moderne Umrichtersysteme und Filter für die Stabilisierung von Netzen aufgrund hochfrequenter Schaltvorgänge sind in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen. Heute werden besonders kompakte, leichte und gleichzeitig leistungsfähige Produkte gefordert. Die Voraussetzungen dafür wurden bei Block durch zum Beispiel innovative Wickeltechniken und neue Designansätze geschaffen. Auch der Einsatz hochpermeabler Ferritkerne oder geschnittener bzw. ungeschnittener nanokristalliner Kerne in mittelfrequenten Transformatoren oder stromkompensierten Drosseln ermöglicht alternative Kühl- und Wickelkonzepte. Die Entwicklung initiiert eine wesentliche Größenreduzierung der induktiven Komponenten, damit in Zukunft kompakte und robuste Induktivitäten möglich werden.
Auch mit der Future-Winding-Technologie setzt Block Maßstäbe bei der Leistungsoptimierung induktiver Wickelgüter. Mit dieser kapazitätsarmen Hochkantwickeltechnik können unter anderem eine bessere Wärmeableitung, eine hohe Stromdichte, die exakte Anpassung an die Kerngeometrie und eine steuerbare Feldverteilung erreicht werden. Diese Optimierungen gehen einher mit reduzierten Kosten, geringerem Bauvolumen und weniger Gewicht.
Forschung und Fertigungstechnik kombiniert – Best Practice für Umrichter und Leistungselektronik
Diese technischen Erfolge sind das Ergebnis intensiver Entwicklungstätigkeit. So betreibt Block seit rund zehn Jahren eine eigene Grundlagenforschung zum Thema Wickelgüter. Hier hat sich bereits eine fruchtbare Zusammenarbeit mit Universitäten und Forschungsinstituten entwickelt. Jetzt sollen diese Kompetenzen für einen schnelleren Wissenstransfer mit der Fertigung im Unternehmen verbunden werden. So hat das Expertenteam direkten Zugriff auf alle denkbaren Vormaterialien wie Wickeldrähte, Litzen, Hochfrequenzlitzen sowie Bleche und Kernmaterialien, um so individuelle Wickelgüter erstellen zu können. Wickelmaschinen, Elektronikfertigung, eine Spritzgießfertigung mit eigener Formenentwicklung, Blechbearbeitung durch Stanzen, Biegen, Abkanten und Schneiden, 3D-Druck zum Aufbau komplexer Kunststoffstrukturen sowie eine CNC-Fräse zur schnellen Produktion von Werkstücken aus massivem Material erlauben eine optimale Fertigungstiefe. Durch den hohen Individualisierungsgrad der Kundenaufträge wird teilweise im One-Piece-Flow gearbeitet, bei dem ein Mitarbeiter die Induktivität bis zur Fertigstellung betreut.
