Was ist Hairpin-Stator-Prüfung?
Hairpin-Stator-Prüfung bezeichnet die CT-basierte Qualitätssicherung von Elektromotoren mit Hairpin-Wicklungstechnologie. Hairpin-Wicklungen bestehen aus U-förmig gebogenen Kupfer-Flachleitern (Hairpins), die in den Statornuten eingesetzt und an den Stirnseiten verbunden werden. Gegenüber klassischen Rundleitern ermöglichen sie höhere Füllfaktoren und bessere thermische Leitfähigkeit. CT erlaubt die vollständige Prüfung ohne Demontage des vergossenen Stators.
Wissenschaftlicher Hintergrund
Kritische Prüfmerkmale sind Positionsgenauigkeit der Hairpins in den Nuten (Lagetoleranzen < 100 µm), Schichtdicke und Integrität der Emaillisolation, Qualität der Laserschweißverbindungen an den Kontaktstellen sowie das Fehlen von Kupferspänen oder Fremdkörpern im Nutbereich. CT liefert hierfür dreidimensionale Grauwertdatensätze, aus denen geometrische und topologische Merkmale automatisch ausgewertet werden können.
Relevante Kennzahlen
- Positionstoleranz Hairpin in Nut: typisch ± 50–100 µm.
- Minimale nachweisbare Isolationsdefekte: ≥ 20–50 µm Schichtdickenunterschreitung.
- Fremdpartikelnachweis: Kupferpartikel ab ~50 µm detektierbar.
Normbezug und Schwellwerte
- Normbezug: IEC 60034-1 (rotierende elektrische Maschinen), IEC 60317 (Anforderungen an Emailldrähte), ISO 16750 (Umgebungsbedingungen Elektrik/Elektronik Kfz), VDA 6.3 (Prozessaudit).
- Typische Schwellwerte: Hersteller- und baugruppenspezifisch; Fremdkörper > 100 µm in Nut häufig als Ausschlusskriterium.
- Gültigkeit: Prüfumfang nach DFMEA und Prozess-FMEA des Statorherstellers festlegen; Stichproben- vs. 100%-Prüfung abhängig von SOP-Phase und Fehlerrate.
Anwendung in der industriellen Praxis
- Serienbegleitende 100%-Prüfung oder statistische Stichprobenkontrolle in der Hairpin-Fertigung.
- Failure-Analysis bei Isolationsversagen oder erhöhtem Kontaktwiderstand.
- Prozessoptimierung beim Einsetzen, Biegen und Schweißen von Hairpins.
Quellen und Ausgabenstand
- IEC 60034-1:2022.
- IEC 60317-0-1:2013.
- ISO 16750-1:2023.
- VDA 6.3:2023.
- Stand der Einordnung: März 2026.