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FA 05
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Erarbeitung von Bewertungsstrategien für ultraschallgeschweißte Aluminiumlitzen-Verbindungen


IGF-Vorhaben-Nr.: 20.376 B
Laufzeit: 01.11.2018 - 30.04.2021

Forschungseinrichtungen:
  1. Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik, Professur Verbund-
  2. Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet Fertigungstechnik
Fachgebiete:
MB Fertigungstechnik, auch: Umformtechnik, Fügetechnik, Oberflächentechnik,
KB Werkstoffe, Materialien
GC Elektrotechnik, Elektronik, Elektroniksysteme,
MA Produktionstechnologien, auch: Konstruktion
Wirtschaftszweige:
28 Maschinenbau, 27 Herstellung von elektrischen Ausrüstungen
30 Sonstiger Fahrzeugbau, 35 Energieversorgung

Vorhabenbeschreibung:

Ziel des Vorhabens ist es, anwenderorientierte Bewertungsstrategien für ultraschallgeschweißte Al-Litzen/Ableiter-Verbindungen zu erarbeiten. KmU, die als Zulieferer oder Anlagenhersteller in diesem Marktsegment agieren, sollen hier eindeutige und systematische Erkenntnisse vorgelegt werden, die der Litzenkompaktierung und deren Auswirkung im Fügeprozess klar machen. Es wird angestrebt, die Mechanismen bei der Litzenverdichtung sowie Verbindungsbildung zum Ableiter aufzuklären, die Auswirkung verschiedener Kompaktierungs- bzw. Verbindungszustände auf die praxisrelevanten Zielgrößen (z. B. Übergangswiderstand und Verbindungsfestigkeit) zu untersuchen. Der Einfluss verschiedener prozess-, bauteil- und werkstoffspezifischer sowie anlagenbedingter Größen steht ebenso im Mittelpunkt. Geeignete Prüfkriterien zur Erfassung der Verbindungsqualität sowie zusätzliche Möglichkeiten für die Prozessüberwachung sollen erarbeitet und evaluiert werden, um insbesondere kmU eine eindeutige Bewertung des Prozesses und des Schweißergebnisses zu erlauben. Die Ergebnisse des Vorhabens sind ein verbessertes Prozessverständnis beim Al-Litzenschweißen und das Bereitstellen von geeigneten Prüfstrategien. Somit wird eine höhere Prozesssicherheit und Qualität der Fügeverbindungen gewährleistet, die zu einer signifikanten Ausschussminimierung und zur Risikominderung führt. So ergeben sich gerade für kmU entlang der Wertschöpfungskette (Kabelherstellung und -konfektionierung, Anlagenhersteller, Anwender im Bereich Schweißen und Überwachung/Messtechnik) Vorteile, welche sich besonders aus der erleichterten Prozessentwicklung und Kenntnis zur Prozessüberwachung ergeben. Die Flexibilität und der Aufwand für die Umrüstung bei zukünftigen Anwendungen kann signifikant reduziert werden. Die Kosten und Zeiten in diesen Produktphasen können somit erheblich reduziert werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sind bei den potenziellen Nutzern direkt und teilweise bereits innerhalb der Projektlaufzeit umsetzbar.