Erarbeitung von Bewertungsstrategien für ultraschallgeschweißte Aluminiumlitzen-Kupferableiter-Verbindungen

Der Beitrag thematisiert die Erarbeitung von Bewertungsstrategien für ultraschallgeschweißte Litze-Ableiter-Verbindungen unter besonderer Berücksichtigung der Litzenverdichtung als zentralen Punkt der Gesamtverbindungsbildung. Dabei wurde gezeigt, dass unabhängig von der Schwingungswirkrichtung (linear, torsional) eine hinreichende Verdichtung und Anbindung der Litzen an den Ableiter und dadurch sehr gute mechanische und elektrische Eigenschaften erzielt werden können. Zur Untersuchung der Möglichkeiten einer erweiterten Prozessüberwachung wurden zudem die maschinenseitigen Anlagendaten (Schweißkurven) ausgewertet und mit den Verbindungsfestigkeiten verglichen. Hierbei konnte die zusammengesetzte Kenngröße der Sonotrodeneindringgeschwindigkeit eingeführt und mit verschiedenen Kompaktierungszuständen (zum Beispiel „überschweißte“ Verbindungen) korreliert werden. Ebenso konnten eine Methodik zur eindeutigen Bewertung des Prozesses und der Schweißergebnisse erarbeitet sowie der Einfluss verschiedener bauteil- und werkstoffspezifischer Einflussgrößen sowie dessen Auswirkungen auf die Litzenverdichtung und Verbindungsbildung betrachtet werden. So zeigte sich, dass für verschiedene herstellerspezifische Litzenverseilungen Anpassungen der Prozessparameter erforderlich sind, um für jeden Litzentyp sehr gute mechanische Eigenschaften zu erzielen. Als weiterer werkstoffspezifischer Einfluss wurden verschiedene Oberflächenbeschaffenheiten des Litzenkabels untersucht.