Bei modernen Elektromotoren endet die Statorwicklung nicht mit dem Einlegen des Kupfers.
Die Wicklung bestimmt die elektrische Leistungsfähigkeit – aber die Imprägnierung definiert die Haltbarkeit.
Bis 2026, da EV-Kompressoren, Hilfsmotoren und Hochgeschwindigkeitssysteme mit engeren thermischen Spielräumen und geringeren NVH-Toleranzen betrieben werden, ist die Qualität der Statorimprägnierung zu einem entscheidenden Zuverlässigkeitsfaktor geworden . Gleichzeitig können ein unsachgemäßer Lackauftrag oder eine unzureichende Lackentfernung bei der Nacharbeit zu versteckten Schwachstellen führen, die erst Monate oder Jahre später zum Vorschein kommen.
Das Verständnis der Statorimprägnierung – und das Wissen, wann und wie der Lack entfernt werden muss – ist für Ingenieure, denen Langzeitstabilität am Herzen liegt, von entscheidender Bedeutung.
Was ist Statorimprägnierung?
Bei der Statorimprägnierung werden Lücken zwischen Folgendem gefüllt:
Kupferwicklungen
Schlitzisolierung
Laminierungen
Felder am Ende der Runde
mit isolierendem Harz oder Lack.
Die Ziele sind:
Durchschlagsfestigkeit verbessern
Verbessern Sie die Wärmeleitfähigkeit
Vibrationen der Wicklungen reduzieren
Vor Feuchtigkeit und Verunreinigungen schützen
Ohne ordnungsgemäße Imprägnierung kann selbst ein perfekt gewickelter Stator vorzeitig ausfallen.
Warum Imprägnierung im Jahr 2026 wichtiger ist
Moderne EV-Motorsysteme sind mit Folgendem konfrontiert:
Höhere Betriebsgeschwindigkeiten
Schnellere Lastübergänge
Größere Schwankungen der Umgebungstemperatur
Strengere NVH-Anforderungen
Diese Faktoren erhöhen die Belastung der Wicklungsisolationssysteme.
Wenn die Wicklungen lose abgestützt oder schlecht verklebt sind, können hochfrequente Vibrationen Folgendes verursachen:
Die richtige Harzpenetration verbessert direkt die mechanische Steifigkeit und die elektromagnetische Stabilität.
Vakuumdruckimprägnierung (VPI) vs. Dip-and-Bake
Es gibt mehrere Statorimprägnierungsmethoden, aber bei hochzuverlässigen EV-Anwendungen sind zwei am gebräuchlichsten.
Dip-and-Bake-Imprägnierung
Der Stator wird in Lack getaucht und anschließend eingebrannt.
Vorteile:
Einschränkungen:
Bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen bietet Dip-and-Bake möglicherweise keine ausreichende mechanische Verriegelung der Endwindungen.
Vakuum-Druckimprägnierung (VPI)
VPI verwendet Vakuum, um Luft aus der Wickelstruktur zu entfernen, bevor Harz unter Druck eingeführt wird.
Vorteile:
Tiefes Eindringen des Harzes
Reduzierte Lufteinschlüsse
Verbesserte Spannungsfestigkeit
Hervorragende mechanische Bindung
VPI verbessert die strukturelle Integrität des Stators erheblich – besonders wichtig bei Hochgeschwindigkeitskompressormotoren, bei denen Wicklungsvibrationen minimiert werden müssen.
Hersteller, die sich auf die Zuverlässigkeit von Elektrofahrzeugen konzentrieren, bevorzugen zunehmend VPI für Premium- und Langzeitprogramme.
Thermische Stabilität: Der verborgene Vorteil einer guten Imprägnierung
Die Harzfüllung verbessert nicht nur die Isolationsfestigkeit.
Gut imprägnierte Statoren weisen Folgendes auf:
Gleichmäßigere Wärmeverteilung
Reduzierte Hotspot-Bildung
Bessere Wärmeleitung vom Kupfer zum Blechpaket
Die thermische Gleichmäßigkeit unterstützt auch die Stabilität des Rotormagneten, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitskonstruktionen, bei denen örtliche Überhitzung zum Entmagnetisierungsrisiko beitragen kann.
Auf diese Weise wirkt sich die Qualität der Imprägnierung indirekt auf die Langlebigkeit von Stator und Rotor aus.
Imprägnierung und NVH-Leistung
Einer der am wenigsten diskutierten Vorteile einer ordnungsgemäßen Imprägnierung ist die Vibrationskontrolle.
Lose Endwindungen können wie folgt wirken:
Mechanische Anregungsverstärker
Harmonische Schwingungsquellen
Strukturelle Resonanz löst aus
In EV-Klimakompressoren, bei denen die NVH-Empfindlichkeit hoch ist, können nicht unterstützte Wicklungsstrukturen bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb zu tonalen Geräuschen führen.
Durch die Stabilisierung von Spulenstrukturen durch Imprägnierung können Ingenieure sowohl die Verstärkung elektromagnetischer Kräfte als auch die Ausbreitung mechanischer Vibrationen reduzieren.
Dies steht in engem Zusammenhang mit früheren Diskussionen über Statorsymmetrie und Rotorbalance in Hochgeschwindigkeitssystemen.
Häufige Imprägnierungsfehler
Sogar automatisierte Systeme können auf Probleme stoßen wie:
Unvollständige Harzdurchdringung
Eingeschlossene Lufteinschlüsse
Überschüssige Harzansammlung
Risse im Harz nach dem Aushärten
Inkonsistente Regelung der Härtungstemperatur
Diese Probleme treten bei anfänglichen Tests möglicherweise nicht auf, treten jedoch häufig bei thermischen Zyklen oder im Dauerbetrieb auf.
Eine konsequente Prozessüberwachung und Validierung der thermischen Aushärtung sind entscheidend, um langfristige Zuverlässigkeitsausfälle zu vermeiden.
Warum Lackentfernung (Entimprägnierung) wichtig ist
Eine Imprägnierung hört sich irreversibel an, doch in realen Fertigungsumgebungen sind manchmal Nacharbeiten erforderlich.
Gründe für eine Lackentfernung sind unter anderem:
Korrektur von Wicklungsfehlern
Fehler bei der Qualitätsprüfung
Umsetzung technischer Änderungen
Prototypenmodifikation
Eine unsachgemäße Lackentfernung kann zu Schäden führen:
Schlitzisolierung
Laminierbeschichtungen
Kupferemail
Und wenn die Entfernung unvollständig ist, haftet das neue Harz möglicherweise nicht richtig an den alten Rückständen.
Daher muss die Entfernung ebenso sorgfältig kontrolliert werden wie die Imprägnierung selbst.
Methoden zur Lackentfernung
Zu den gängigen Abisoliermethoden gehören:
Thermischer Abbrand
Der Stator wird erhitzt, um das Harz abzubauen.
Risiken:
Für Präzisions-EV-Statoren oft ungeeignet.
Chemisches Strippen
Lösungsmittel lösen Harzbindungen auf.
Herausforderungen:
Mechanische Entfernung
Lokales Schaben oder Präzisionsbearbeitung.
Am besten geeignet für begrenzte Nacharbeitszonen.
High-End-Hersteller sind bestrebt, das Szenario des vollständigen Abisolierens zu minimieren, indem sie die Ausbeute im ersten Durchgang beim Aufwickeln und Imprägnieren verbessern.
Qualität der Imprägnierung und langfristige Zuverlässigkeit
Eine schlechte Imprägnierung kann zu Folgendem führen:
Diese Probleme treten häufig auf, wenn die Feldrückgabe Monate in Produktionszyklen dauert, was die Ursachenforschung komplexer macht.
Unternehmen mit disziplinierten Wicklungs- und Imprägnierungsintegrationsstrategien – wie Modar Motor – neigen dazu, Harzprozesse als Zuverlässigkeitsdisziplin und nicht nur als letzten Schritt zu betrachten.
Integration mit automatischen Aufzugssystemen
Die Wirksamkeit der Imprägnierung hängt stark von der Wicklungsgeometrie ab.
Eine hohe Nutfüllung und dichte Wicklungsstrukturen erfordern:
Das automatische Aufziehen verbessert die Vorhersagbarkeit, die Imprägnierparameter müssen sich jedoch entsprechend anpassen.
Fertigungssysteme, die Wickeldaten mit der Abstimmung des Imprägnierprozesses integrieren, erzielen im Allgemeinen eine stabilere Endleistung.
Prozessüberwachung im Jahr 2026
Moderne Imprägniersysteme umfassen zunehmend:
Verfolgung des Vakuumniveaus
Druckzyklusüberwachung
Protokollierung der Aushärtetemperatur
Systeme zur Chargenrückverfolgbarkeit
OEM-Kunden fordern zunehmend eine evidenzbasierte Validierung, anstatt sich ausschließlich auf abschließende Hochspannungstests zu verlassen.
Die digitale Rückverfolgbarkeit von Imprägnierparametern wird zum Bestandteil einer langfristigen Lieferqualifizierung.
Häufige technische Fehler
Teams manchmal:
Behandeln Sie die Imprägnierung als rein elektrischen Schutz
Ignorieren Sie die Vorteile der mechanischen Verstärkung
Übersehen Sie die Auswirkungen auf die Wärmeleitfähigkeit
Vernachlässigen Sie die Kontrolle des Aushärtungsprozesses
Versuchen Sie bei der Nacharbeit aggressives Abisolieren
Diese Versäumnisse können ansonsten gut konzipierte Statorsysteme gefährden.
Blick in die Zukunft: Imprägnierung als Leistungsfaktor
Bis 2026 ist die Statorimprägnierung kein Hintergrundfertigungsschritt mehr.
Es handelt sich um einen leistungsbestimmenden Prozess, der Folgendes beeinflusst:
Bei richtiger Konstruktion und Kontrolle stärkt die Imprägnierung den elektromagnetischen Kern des Motors.
Wenn es überstürzt oder schlecht gemanagt wird, birgt es versteckte Ausfallrisiken.
Da EV-Systeme immer leiser, schneller und zuverlässiger werden, spielt die Qualität der Statorimprägnierung – und die bei Bedarf bei der Lackentfernung angewandte Disziplin – eine zunehmend strategische Rolle für den Erfolg der Motorenherstellung.
