IGF-Nr.: 17.624N / Laserstrahlschweißen von Kupfer-Aluminium-Kontaktierungen mittels plattierter Übergangsstücke zur Anpassung der Verbindungsqualität an die Anforderungen mobiler Systeme und technologisch / wirtschaftlicher Verfahrensvergleich mit dem Ul

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Im Bereich der Energiespeicherung und -leitung für leistungselektronische Anwendungen in mobilen Systemen zielen Konstrukteure auf Grund der hohen Dichte und des ungünstigen Handelspreises auf einen weitestgehenden Ersatz von Kupferwerkstoffen ab. Während der angestr. Materialwechsel vor allem die Bordnetze in mobilen Systemen betrifft, ist bei vielen leistungselektronischen Komponenten in absehbarer Zukunft jedoch kein vollst. Ersatz von Kupfer durch Aluminium absehbar.
Ziel des Vorhabens ist, die Duktilität u. Korrosionsbeständigkeit von laserstrahlgeschw. Kupfer-Aluminium Verbindungen für Anwendungen i. d. mobilen Leistungselektronik signifikant zu steigern. Hierzu soll Zusatzmaterial in Form plattierter Cu-Al Übergangsstücke verwendet werden, um eine direkte Interaktion von Kupfer u. Aluminium i. d. schmelzflüssigen Phase zu unterbinden. Auf diese Weise lässt sich d. Bildung intermetallischer Phasen deutl. reduzieren und eine übermäßige Versprödung durch den Fügeprozess verhindern. Des Weiteren ergibt sich durch d. Aufteilung einer artungleichen (Kupfer-Aluminium) in zwei artgleiche Fügestellen (Kupfer-Kupfer u. Aluminium-Aluminium) keine für einen chem. Angriff besonders kritische Durchmischungszone, wodurch auch eine Verbesserung d. Beständigkeit gegenüber korrodierenden Medien angestrebt wird. Insgesamt soll somit den industr. Anforderungen hinsichtl. thermischer, mech. sowie chem. Belastbarkeit in mobilen Systemen begegnet und eine ausr. Langzeitstabilität der Werkstoffpaarung Kupfer-Aluminium erreicht werden.
Durch einen techn. / wirtschaftl. Verfahrensvergleich des Laserstrahlschweißens mit walzplattierten Übergangsstücken u. Ultraschallschweißungen wird weiterhin analysiert, mit welcher Fügetechnologie u. zu welchen preisl. Konditionen derzeit die qualitativ hochwertigsten Cu-Al-Verbindungen herstellbar sind. Auf diese Weise soll kmU die Möglichkeit gegeben werden, ohne zeitintensive eigene Studien das jeweils am besten geeignete Fügeverfahren auswählen u. einsetzen zu können.

ISBN

978-3-96870-293-3

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 294

Erscheinungsdatum

November 2014

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

100