Gerade sie entscheiden jedoch mit darüber, wie effizient, laufruhig und präzise ein Elektromotor arbeitet. Die Schweizer SWD AG, spezialisiert auf hochpräzise Stator- und Rotortechnik, sieht darin einen zentralen technologischen Hebel für die nächste Generation robotischer Systeme.

„Es ist eine deutliche Miniaturisierung bei gleichzeitig steigenden Anforderungen an Effizienz und Präzision zu beobachten“, sagt Thomas Stäuble, CEO des Unternehmens. Tatsächlich zeigt sich in der Robotik derzeit ein scheinbarer Widerspruch: Die Systeme sollen kompakter werden, gleichzeitig aber mehr Leistung liefern, weniger Energie verbrauchen und dabei möglichst geräuschlos arbeiten.

Die Folgen dieser Entwicklung reichen tief in die Konstruktion elektrischer Antriebe hinein. Denn mit sinkenden Baugrößen werden die Toleranzen kleiner, die Luftspalte enger und die Anforderungen an Material und Fertigung höher. Schon minimale mechanische Spannungen oder Verluste an den Schnittkanten des Elektroblechs können den Wirkungsgrad beeinflussen.

„Die Blechpakete leisten einen entscheidenden Beitrag zu den Verlusten im Motor“, erklärt Stäuble. Was technisch nüchtern klingt, verweist auf ein Grundproblem moderner Robotik: Die Leistungsfähigkeit eines Systems hängt zunehmend nicht mehr nur von Software oder Steuerung ab, sondern von der Präzision seiner physischen Komponenten.

Besonders sichtbar wird dieser Wandel in den unterschiedlichen Robotik-Segmenten. Kollaborative Roboter, die direkt mit Menschen arbeiten, benötigen vor allem geringe Geräusch- und Vibrationswerte. In der Medizinrobotik stehen Laufruhe und Zuverlässigkeit im Vordergrund. Klassische Industrieroboter hingegen müssen hohe Dauerlasten und extreme Dynamik bewältigen. Hinzu kommen humanoide Systeme, bei denen jeder Millimeter Bauraum zählt.

„Es zeigt sich, dass sich ein grundlegender Wandel der Motorkonzepte über alle Segmente hinweg vollzieht“, sagt Stäuble. Neue Topologien, integrierte Funktionen und steigende Leistungsdichten führten dazu, dass klassische Fertigungsverfahren an wirtschaftliche Grenzen geraten.

Besonders deutlich wird das bei der Paketierung der Bleche. Verfahren wie Schweißen oder Verstemmen stoßen bei dünnen Materialien und kleinen Durchmessern zunehmend an technische Grenzen. Stattdessen gewinnen vollflächige Verklebungs- oder Verbackungsverfahren an Bedeutung.

„Die Miniaturisierung zeigt klar die Vorzüge vollflächiger Verbackungs- oder Verklebungsverfahren“, betont Stäuble. Durch die homogene Verbindung der Lamellen entstehe nicht nur ein mechanisch stabileres Bauteil. Auch Wärme lasse sich besser ableiten, während Geräusche und Vibrationen reduziert würden.

Gerade in Anwendungen, bei denen Menschen unmittelbar mit Robotern interagieren, wird diese akustische Qualität zu einem entscheidenden Faktor. Ein Roboter, der hörbar arbeitet, wirkt anders als einer, dessen Bewegungen nahezu geräuschlos ablaufen. Technische Eigenschaften werden damit zugleich zu Fragen von Akzeptanz und Vertrauen.

„Durch vollflächige Verklebung leisten Blechpakete einen wichtigen Beitrag zur Reduktion von NVH-Themen“, so Stäuble. Gemeint sind Noise, Vibration and Harshness – also Geräusche, Schwingungen und Rauigkeitseffekte, die bislang vor allem aus der Automobilindustrie bekannt sind.

Parallel verändere sich auch die Fertigungslogik. Segmentierte Statoren ermöglichen höhere Wickelgeschwindigkeiten und größere Drahtdurchmesser. Das wiederum erleichtert die Automatisierung der Produktion. „Was oft unterschätzt wird, ist die enorme Festigkeit vollflächig verbackener Segmente“, sagt Stäuble. In einem konkreten Kundenprojekt habe die höhere mechanische Stabilität dazu geführt, dass der Wickelprozess so stark beschleunigt werden konnte, dass eine komplette Wickelmaschine eingespart wurde.

Doch die eigentliche Herausforderung beginne häufig erst zwischen Entwicklung und Serienproduktion. Viele Robotik-Hersteller optimieren ihre Systeme zunächst auf Funktionalität; fertigungstechnische Fragen rücken erst später in den Fokus. Änderungen während des Produktionshochlaufs können dann teuer werden.

SWD versucht deshalb, bereits Musterwerkzeuge und frühe Prozessschritte konsequent auf spätere Serienbedingungen auszulegen. „Ziel ist es, dem Kunden eine stabile Basis zu liefern und Überraschungen im Hochlauf zu vermeiden“, erklärt Stäuble.

Der Blick auf Stator- und Rotorblechpakete zeigt damit exemplarisch, wie sich die Robotik verändert: Fortschritt entsteht nicht allein durch künstliche Intelligenz oder neue Softwarearchitekturen, sondern ebenso durch hochpräzise industrielle Fertigung im Mikrometerbereich. Die Zukunft der Robotik entscheidet sich deshalb manchmal dort, wo sie kaum sichtbar ist: im Inneren des Motors.