Defektfreies Laserstrahlschweißen von Kupfer-Stableitern mit angepasstem und optimiertem Energieeintrag

Vorhabenbeschreibung:

Ziel des Projektes ist das defektfreie, effiziente Laserstrahlschweißen von Kupfer-Stableitern, wie sie z.B. für den Bau von Statoren für Elektromotoren benötigt werden. Zusätzlich soll der Wärmeeintrag in die Stableiter minimiert und somit die Abisolierlänge unter Einhaltung der geforderten Anbindungsfläche, sowie die Prozesszeit reduziert werden. In der Fertigung treten aktuell immer noch teilweise Defekte auf, die vermieden werden müssen, um zu der geforderten Nullfehlerproduktion zu gelangen. Die zu vermeidenden Defekte sind die Bildung von Poren und Spritzern, deren Entstehungsmechanismen mithilfe schneller Online-Diagnostik im Röntgen-, und sichtbaren Bereich identifiziert und verstanden werden sollen. Darauf basierend soll der lokale Energieeintrag mittels Strahloszillation und Strahlformung so optimiert werden, dass die Defektentstehung vermieden und das defektfreie Schweißen der Stableiter erreicht wird. Die Wärmeeinflusszone soll mittels Thermolack und Pyrometermessungen untersucht und durch eine Optimierung des globalen Energieeintrags mittels angepasster Bahnplanung minimiert werden, wodurch gleichzeitig eine Reduktion der Prozesszeit angestrebt wird. Basierend auf den erarbeiteten Ergebnissen soll ein DVS-Merkblatt erstellt werden, in dem vereinheitlichte Qualitätsrichtlinien und –standards, Handlungsempfehlungen für das defektfreie Laserschweißen von Stableitern, sowie Lösungsansätze beim Auftreten von stableiterspezifischen Fehlern festgehalten sind. Hierdurch soll ein direkter Transfer der Ergebnisse in die Industrie erfolgen und insbesondere für KMU ist ein großer Nutzen durch die flexiblere Umstellung beim Fertigen von Produkten auch in geringen Stückzahlen, die Umsetzbarkeit mit bereits am Markt vorhandener Systemtechnik und Kostenersparnisse durch geringere Ausschusszahlen zu erwarten. Zusätzlich bietet sich im Bereich der Automatisierung und Systemtechnik ein neuer Markt, für den sich insbesondere Chancen für innovative Zulieferer-KMU ergeben.