IGF-Nr.: 19.485B / Erarbeiten von Prozessstrategien zum Ultraschallschweißen von Kupfer mit Aluminium unter Berücksichtigung der metallischen Überzüge

Product information

Diese Herausforderung Cu/Al zu fügen, um Kosten und Gewicht zu reduzieren, betrifft heutzutage in Deutschland insbesondere den Bereich der Bordnetze im Fahrzeugbau und direkt die gesamte Lieferkette, die stark kmU geprägt ist, begonnen von der Kabelherstellung, durch den Konfektionierer bis zum Anlagenhersteller oder/und Dienstleiter und Tier 1 Supplier.
Hier hat sich das Ultraschallschweißen etabliert. Durch den geringen Wärmeeintrag des Verfahrens und durch den Einsatz von Zwischenschichten zwischen Cu/Al als Diffusionsbarrieren kann die Ausbildung intermetallischer Phasen minimiert werden, da diese die Eigenschaften sowie das Langzeitverhalten der Verbindungen beeinträchtigen können.
Typische Schichtsysteme sind auf Ni-Basis. Dabei variieren Schichtzusammensetzung und –morphologie stark von Verfahren und Zulieferer.
Eine Veränderung der Prozesswechselwirkungen, Wärmeübertragung und des tribologischen Systems ist die Folge. Die Konsequenz insbesondere für kmU als Zulieferer ist eine ständige
empirische und risikobehaftete Prozessanpassungen bei jedem Chargenwechsel. Für Anlagenhersteller bedeuten es, wiederkehrende Reklamationen und zusätzliche unbegründete Kosten.
Hier setzt das Forschungsvorhaben mit einer wissenschaftlich fundierten Betrachtung des Einflusses der werkstofflichen Randbedingungen auf den Schweißprozess, die Anbindungsmechanismen und die resultierenden Verbindungseigenschaften an. Aus Vergleichsuntersuchungen mit verschiedenen Vernickelungen und Schichtdicken können so erstmals Richtlinien für eine Bewertung der Beschichtung hinsichtlich Ultraschallschweißeignung, Prozessgrenzen und Langzeitverhalten aufgestellt werden.
Gleichzeitig wird das Prozessverständnis bezüglich der Signifikanz und Wechselwirkung der Steuergrößen so erweitert, dass auch hier eine Anpassung stattfinden kann. Anwender können daraus resultierend die Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit ihrer Prozesse und somit ihre Konkurrenzfähigkeit enorm verbessern.

ISBN

978-3-96870-440-1

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 441

Erscheinungsdatum

September 2019

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

136

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