Optimierung umformtechnischer Fügeverfahren zur Kontaktierung elektrischer Leiter

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AiF-Nr.:

18617BR

EFB-Nr.:

40/214

Kurztitel:

Kontaktierung elektrischer Leiter

Laufzeit:

31.08.2016 - 31.07.2018

Forschungsstellen:

FTM Dresden, IEEH Dresden


Projektbeschreibung

In vielen Anwendungsbereichen sind das Clinchen, Stanznieten und der Einsatz von Funktionselementen im Hinblick auf mechanische Eigenschaften „Stand der Technik". Künftig an umformtechnische Fügeverfahren gestellte Ansprüche werden über diese Anforderungen hinausreichen. Die Erweiterung dieser Fügeverfahren um die Funktion eines elektrischen Kontakts, scheint vor dem Hintergrund der Tendenz zunehmender Elektrifizierung im Fahrzeug als absehbare Forderung. Die Notwendigkeit dieser Funktionsintegration wird durch den Trend zur Elektromobilität unterstrichen z.B. Kontaktierung von Batteriezellen. Ziel dieses Vorhabens soll es sein, systematisch die jeweiligen verfahrenimmanenten Vorteile zur Verbindungserstellung für elektrisch langzeitstabile Fügeverbindungen zu nutzen. So soll z.B. für das Verfahren Clinchen einer für mechanische Belastung optimierten Fügeverbindung (Stand der Technik) eine elektrotechnisch optimierte Fügeverbindung gegenübergestellt werden. Aufbauend auf den bisherigen Erkenntnissen kann der Flächenschluss vergrößert und somit der Verbindungswiderstand verringert werden. Dadurch könnte es möglich sein, den bisher erreichten Gütefaktor von kU<1,5 weiter zu verbessern und damit gute Voraussetzungen für eine langzeitstabile elektrische Verbindung zu schaffen. Durch die Betrachtung des Gütefaktors dieser Fügeverbindungen können systemunabhängig die jeweils optimalen Fügeverfahren bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit, mechanischen Belastbarkeit, des Langzeitverhaltens von Mischverbindungen und nach ökonomischen Gesichtspunkten ausgewählt werden. Die Forschungsergebnisse ermöglichen branchenübergreifende Synergieeffekte durch die Kombination von mechanischer Fixierung, Fügeteilverbindung und elektrisch leitender Verbindungen. Für die Systemanbieter entsteht die Möglichkeit, ihr Leistungsspektrum auf den Bereich der Elektrotechnik zu erweitern, gerade vor dem Hintergrund Elektromobilität und der Substitutionsmöglichkeit von Kupfer durch Aluminium.


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