{"id":7244,"date":"2026-10-20T01:01:14","date_gmt":"2026-10-20T01:01:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.magntek.de\/?p=7244"},"modified":"2026-10-20T05:09:02","modified_gmt":"2026-10-20T05:09:02","slug":"ultraschallschweissen-fuer-kabelbaum-und-hv-anwendungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.magntek.de\/es\/ultraschallschweissen-fuer-kabelbaum-und-hv-anwendungen\/","title":{"rendered":"Ultraschallschwei\u00dfen f\u00fcr Kabelbaum und HV-Anwendungen"},"content":{"rendered":"\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Eine zuverl\u00e4ssige Verbindungstechnologie f\u00fcr Kupfer, Aluminium und gro\u00dfe Leiterquerschnitte<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Elektrische Verbindungen m\u00fcssen heute nicht nur mechanisch stabil sein. Auch niedriger elektrischer Widerstand, reproduzierbare Qualit\u00e4t, kompakte Bauweise und eine zuverl\u00e4ssige Prozess\u00fcberwachung spielen eine immer wichtigere Rolle.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das Ultraschallschwei\u00dfen bietet hierf\u00fcr eine besondere M\u00f6glichkeit: Leitungen und metallische Verbindungspartner k\u00f6nnen unter Druck und mechanischer Schwingung im Festk\u00f6rperzustand miteinander verbunden werden \u2013 ohne zus\u00e4tzliches Lot und bei geeigneten direkten Leiterverbindungen auch ohne separates Kontaktelement.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Besonders interessant ist das Verfahren f\u00fcr Kabelb\u00e4ume, Hochstromverbindungen und HV-Anwendungen sowie f\u00fcr Verbindungen von Aluminium- und Kupferleitern.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Das Wichtigste in K\u00fcrze<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Die Verbindung entsteht durch Druck und hochfrequente mechanische Schwingungen.<\/li>\n\n\n\n<li>Die Grundwerkstoffe werden nicht vollst\u00e4ndig aufgeschmolzen.<\/li>\n\n\n\n<li>Bei geeigneten Anwendungen sind direkte Leiter-Leiter- oder Leiter-Anschluss-Verbindungen m\u00f6glich.<\/li>\n\n\n\n<li>Kupfer-, Aluminium- und beschichtete Leiter k\u00f6nnen je nach Werkstoff und Ausf\u00fchrung verarbeitet werden.<\/li>\n\n\n\n<li>Energie, Leistung, Amplitude, Weg, Kraft und Zeit k\u00f6nnen zur Prozess\u00fcberwachung herangezogen werden.<\/li>\n\n\n\n<li>Die optimale Schwei\u00dfzeit ist nicht beliebig lang: Zu kurze und zu lange Schwei\u00dfzeiten k\u00f6nnen die Verbindungsqualit\u00e4t beeintr\u00e4chtigen.<\/li>\n\n\n\n<li>F\u00fcr neue Material- und Querschnittskombinationen sollte das Prozessfenster durch reale Schwei\u00dfversuche bestimmt und anschlie\u00dfend durch geeignete Pr\u00fcfungen validiert werden.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Wie funktioniert Ultraschallschwei\u00dfen?<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Beim Ultraschallschwei\u00dfen werden die F\u00fcgepartner zwischen Sonotrode und Amboss positioniert. Eine definierte Kraft presst die Werkst\u00fccke zusammen, w\u00e4hrend die Sonotrode eine hochfrequente mechanische Schwingung in die F\u00fcgezone einleitet.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Relativbewegung an der Kontaktfl\u00e4che ver\u00e4ndert die Oberfl\u00e4chenstrukturen und erm\u00f6glicht die Ausbildung einer metallischen Verbindung.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dabei wird das Material nicht wie beim klassischen Schmelzschwei\u00dfen vollst\u00e4ndig verfl\u00fcssigt. Die Verbindung entsteht im Wesentlichen im Festk\u00f6rperzustand.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Gerade bei elektrischen Leitern ist dieser Prozess interessant, weil keine zus\u00e4tzliche L\u00f6tverbindung erforderlich ist und bei geeigneter Auslegung eine gro\u00dffl\u00e4chige metallische Kontaktzone entstehen kann.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei Aluminium- und Kupferleitern m\u00fcssen dabei insbesondere Werkstoffkombination, Oberfl\u00e4chenzustand, Oxidschichten, Geometrie und Prozessparameter ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Warum eignet sich Ultraschallschwei\u00dfen f\u00fcr elektrische Leiter?<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Niedriger elektrischer Widerstand<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine elektrische Verbindung soll den Strom zuverl\u00e4ssig \u00fcbertragen und gleichzeitig zus\u00e4tzliche Verlustleistung m\u00f6glichst gering halten.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Beim Ultraschallschwei\u00dfen h\u00e4ngt der elektrische Widerstand unter anderem von Werkstoff, tats\u00e4chlicher Verbindungsfl\u00e4che, Oberfl\u00e4chenzustand und Prozessparametern ab.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Deshalb sollte die elektrische Qualit\u00e4t nicht allein anhand eines einzelnen Widerstandswertes bewertet werden. F\u00fcr eine belastbare Prozessqualifizierung sind Mittelwert, Streuung sowie das Verhalten nach Temperaturwechsel, Alterung und elektrischer Belastung relevant.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Direkte Verbindung von Leitern<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine besondere St\u00e4rke des Ultraschallschwei\u00dfens liegt in der M\u00f6glichkeit, metallische Leiter direkt miteinander zu verbinden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Je nach Anwendung k\u00f6nnen beispielsweise folgende Verbindungen realisiert werden:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Leiter zu Leiter<\/li>\n\n\n\n<li>Leiter zu Anschluss<\/li>\n\n\n\n<li>Anschluss zu Anschluss<\/li>\n\n\n\n<li>Splei\u00dfe<\/li>\n\n\n\n<li>Hochstromverbindungen<\/li>\n\n\n\n<li>Verbindungen von Aluminium- und Kupferleitern<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ob ein zus\u00e4tzliches Kontaktelement erforderlich ist, h\u00e4ngt von der jeweiligen Konstruktion ab.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Kompakte Verbindungen<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei geeigneten Geometrien kann eine Ultraschallschwei\u00dfverbindung sehr kompakt ausgef\u00fchrt werden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dies ist insbesondere bei modernen Kabelb\u00e4umen und Hochstromanwendungen interessant, bei denen Bauraum und Gewicht zunehmend eine Rolle spielen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die tats\u00e4chlich erreichbare Baugr\u00f6\u00dfe h\u00e4ngt jedoch von Leiterquerschnitt, Leiteraufbau, Schwei\u00dffl\u00e4che und Werkzeuggeometrie ab.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Aluminium und Kupfer ultraschallschwei\u00dfen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Der zunehmende Einsatz von Aluminiumleitern stellt neue Anforderungen an elektrische Verbindungstechnologien.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Aluminium bietet Vorteile beim Gewicht, weist gegen\u00fcber Kupfer jedoch andere mechanische und elektrische Eigenschaften sowie eine ausgepr\u00e4gte Oxidschicht auf.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Beim Ultraschallschwei\u00dfen wird die Oberfl\u00e4che durch die mechanische Schwingung beeinflusst. Dadurch k\u00f6nnen die Kontaktbedingungen in der F\u00fcgezone ver\u00e4ndert und eine metallische Verbindung aufgebaut werden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei Cu-Al-Verbindungen ist die Werkstoffkombination besonders anspruchsvoll. Neben der eigentlichen Verbindungsbildung m\u00fcssen auch m\u00f6gliche intermetallische Phasen und deren Einfluss auf die langfristige Verbindungsqualit\u00e4t ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Daher sollte eine neue Cu-Al-Kombination nicht einfach mit Parametern aus einer anderen Anwendung \u00fcbernommen werden. Material, Querschnitt, Oberfl\u00e4chenzustand und Schwei\u00dfgeometrie bestimmen das geeignete Prozessfenster.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Die richtige Schwei\u00dfzeit: Mehr ist nicht automatisch besser<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ein h\u00e4ufiger Fehler bei der Entwicklung eines Ultraschallschwei\u00dfprozesses ist die Annahme, dass eine l\u00e4ngere Schwei\u00dfzeit automatisch zu einer besseren Verbindung f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Tats\u00e4chlich durchl\u00e4uft die Verbindung w\u00e4hrend des Schwei\u00dfprozesses unterschiedliche Entwicklungsphasen. Mit zunehmender Schwei\u00dfzeit kann die Verbindungsfestigkeit zun\u00e4chst deutlich steigen. Nach Erreichen eines optimalen Bereichs kann eine weitere Verl\u00e4ngerung der Schwei\u00dfzeit jedoch zu einer Verschlechterung f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-large is-resized\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"648\" src=\"https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.1-1024x648.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-7245\" style=\"aspect-ratio:1.5795148247978437;width:586px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.1-1024x648.png 1024w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.1-18x11.png 18w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.1-300x190.png 300w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.1-767x485.png 767w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.1-599x379.png 599w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.1.png 1342w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Abbildung: Metallografische Querschnitte der Schwei\u00dfverbindungen von Litzenleitern bei unterschiedlichen Schwei\u00dfzeiten: (a) 100 ms; (b) 500 ms; (c) 1.000 ms; (d) 1.500 ms; (e) 2.000 ms. Abbildung nach Gester, Ozherelkov und Wagner, <em>Metals<\/em>&nbsp;(2024), \u00a9 2024 die Originalautoren, verwendet unter der Lizenz <a href=\"https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by\/4.0\/deed.de\"><u>CC BY 4.0<\/u><\/a>, skaliert.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Li und Balle beschreiben in ihrem Prozessmodell zum Ultraschallschwei\u00dfen von Aluminium und Kupfer das \u201e\u00dcberschwei\u00dfen\u201c als eine eigene Phase nach der Verbesserung der Verbindungsfestigkeit.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Auch experimentelle Untersuchungen an Aluminiumlitzen und Kupferanschl\u00fcssen zeigen, dass die Schwei\u00dfzeit einen entscheidenden Einfluss auf die Verbindung und den Schwingungszustand des Systems hat.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das bedeutet f\u00fcr die Prozessentwicklung:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ziel ist nicht die maximal m\u00f6gliche Schwei\u00dfzeit, sondern ein reproduzierbares Prozessfenster.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dabei m\u00fcssen Schwei\u00dfzeit, Energie, Amplitude, Anpresskraft, Weg und Werkst\u00fcckgeometrie gemeinsam betrachtet werden.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Schwingungen als zus\u00e4tzlicher Indikator f\u00fcr den Schwei\u00dfprozess<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Qualit\u00e4t einer Ultraschallschwei\u00dfung h\u00e4ngt unmittelbar vom mechanischen Schwingungssystem ab.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dazu geh\u00f6ren unter anderem:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Generator<\/li>\n\n\n\n<li>Wandler<\/li>\n\n\n\n<li>Booster<\/li>\n\n\n\n<li>Sonotrode<\/li>\n\n\n\n<li>Amboss<\/li>\n\n\n\n<li>Werkst\u00fcck<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00c4ndert sich w\u00e4hrend des Schwei\u00dfens die Kontakt- oder Reibungssituation, kann sich auch das Schwingungsverhalten des Systems ver\u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Gester et al. untersuchten das Schwingungsverhalten beim Schwei\u00dfen von Aluminiumlitzen auf Kupferanschl\u00fcssen mit einem Laser-Doppler-Vibrometer. Nach \u00dcberschreiten der optimalen Schwei\u00dfzeit wurden unter anderem Seitenb\u00e4nder im Bereich der Grundfrequenz und ihrer Harmonischen beobachtet. Gleichzeitig kann ein zunehmendes Gleiten des Anschlusses auf dem Amboss den Verschlei\u00df der Ambossstruktur beeinflussen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full is-resized\"><img decoding=\"async\" width=\"622\" height=\"468\" src=\"https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-7246\" style=\"width:398px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.2.png 622w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.2-16x12.png 16w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.2-300x226.png 300w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.2-599x451.png 599w\" sizes=\"(max-width: 622px) 100vw, 622px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center wp-block-paragraph\">Abbildung: Magntek 20 kHz Booster<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Damit wird deutlich:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Neben Schwei\u00dfzeit und Energie kann auch das Schwingungsverhalten Informationen \u00fcber den aktuellen Schwei\u00dfzustand liefern.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">F\u00fcr Anwendungen mit gro\u00dfen Querschnitten und hoher Leistung kann deshalb eine zus\u00e4tzliche Online-Schwingungs\u00fcberwachung interessant sein.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Prozess\u00fcberwachung: Jeder Schwei\u00dfzyklus kann bewertet werden<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ein wesentlicher Vorteil moderner Ultraschallschwei\u00dfanlagen ist die M\u00f6glichkeit, Prozessdaten w\u00e4hrend jedes einzelnen Schwei\u00dfzyklus zu erfassen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Je nach System k\u00f6nnen beispielsweise folgende Gr\u00f6\u00dfen \u00fcberwacht werden:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Schwei\u00dfzeit<\/li>\n\n\n\n<li>Energie<\/li>\n\n\n\n<li>Leistung<\/li>\n\n\n\n<li>Amplitude<\/li>\n\n\n\n<li>Weg<\/li>\n\n\n\n<li>Kraft<\/li>\n\n\n\n<li>Prozesskurven<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dadurch lassen sich Prozessgrenzen definieren und Abweichungen fr\u00fchzeitig erkennen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Aktuelle Forschungsarbeiten zeigen au\u00dferdem, dass Maschinen- und Sensorsignale nicht nur f\u00fcr die klassische Prozess\u00fcberwachung verwendet werden k\u00f6nnen. Sie k\u00f6nnen auch zur Erkennung von Prozesszust\u00e4nden und zur Absch\u00e4tzung der Verbindungsqualit\u00e4t genutzt werden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine wichtige Einschr\u00e4nkung bleibt jedoch bestehen:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Prozess\u00fcberwachung ist nicht automatisch ein zerst\u00f6rungsfreier Festigkeitsnachweis.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">F\u00fcr eine zuverl\u00e4ssige Serienproduktion m\u00fcssen Prozessdaten deshalb mit geeigneten mechanischen, elektrischen und metallografischen Pr\u00fcfungen kombiniert werden.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Welche Pr\u00fcfungen sind f\u00fcr Ultraschallschwei\u00dfverbindungen sinnvoll?<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die geeigneten Pr\u00fcfungen h\u00e4ngen von der konkreten Anwendung und den jeweiligen Kundenspezifikationen ab.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Typische Pr\u00fcfungen k\u00f6nnen beispielsweise sein:<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Mechanische Pr\u00fcfung<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Zugpr\u00fcfung<\/li>\n\n\n\n<li>Abziehpr\u00fcfung<\/li>\n\n\n\n<li>Scherpr\u00fcfung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Elektrische Pr\u00fcfung<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>\u00dcbergangswiderstand<\/li>\n\n\n\n<li>Widerstands\u00e4nderung unter Temperaturbelastung<\/li>\n\n\n\n<li>elektrische Belastung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Metallografische Pr\u00fcfung<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Querschliff<\/li>\n\n\n\n<li>Beurteilung der Verbindungsfl\u00e4che<\/li>\n\n\n\n<li>Untersuchung von Grenzfl\u00e4chen und m\u00f6glichen Fehlstellen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Alterungs- und Umweltpr\u00fcfungen<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Temperaturwechsel<\/li>\n\n\n\n<li>W\u00e4rmealterung<\/li>\n\n\n\n<li>Feuchtebelastung<\/li>\n\n\n\n<li>Vibration<\/li>\n\n\n\n<li>kombinierte elektrische und thermische Belastung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine einzelne Pr\u00fcfung kann die gesamte Leistungsf\u00e4higkeit einer Verbindung nicht abbilden. F\u00fcr eine belastbare Qualifizierung m\u00fcssen Pr\u00fcfverfahren und Belastungsprofil zur sp\u00e4teren Anwendung passen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Welche Faktoren bestimmen das Prozessfenster?<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ein stabiler Ultraschallschwei\u00dfprozess entsteht nicht durch einen einzelnen optimalen Parameter.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Entscheidend ist das Zusammenspiel verschiedener Einflussgr\u00f6\u00dfen:<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Werkstoff<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Kupfer, Aluminium und beschichtete Leiter verhalten sich w\u00e4hrend des Schwei\u00dfens unterschiedlich.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Leiterquerschnitt und Leiteraufbau<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ein massiver Leiter, eine Litze und ein mehrlagiger Leiteraufbau ben\u00f6tigen unterschiedliche Prozessbedingungen.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Oberfl\u00e4chenzustand<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Oxidschichten, Beschichtungen, Verschmutzungen und Isolationsreste k\u00f6nnen die Verbindung beeinflussen.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Amplitude<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Amplitude bestimmt die mechanische Schwingungsbewegung in der F\u00fcgezone und muss zur jeweiligen Anwendung passen.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Anpresskraft<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Kraft beeinflusst den Kontakt zwischen den F\u00fcgepartnern und damit die \u00dcbertragung der Schwingung.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Energie und Schwei\u00dfzeit<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Energie und Zeit m\u00fcssen so gew\u00e4hlt werden, dass eine ausreichende Verbindung entsteht, ohne die Verbindung durch \u00dcberschwei\u00dfen oder \u00fcberm\u00e4\u00dfige Materialverformung zu beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Sonotrode und Amboss<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Werkzeuggeometrie und Oberfl\u00e4chenstruktur beeinflussen die Kraft\u00fcbertragung und die Positionierung der Leiter.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Deshalb sollte ein Prozessfenster immer mit den tats\u00e4chlichen Produktionsmaterialien entwickelt werden.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Von der ersten Probe bis zur Serienproduktion<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">F\u00fcr neue Leiter-, Material- oder Querschnittskombinationen empfiehlt sich ein systematischer Entwicklungsprozess.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>1. Anwendung definieren<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Zun\u00e4chst werden Werkstoff, Leiterquerschnitt, Leiteraufbau, Anschlussgeometrie und gew\u00fcnschte Verbindungsart festgelegt.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>2. Schwei\u00dfversuche durchf\u00fchren<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mit den tats\u00e4chlichen Leitern und Anschl\u00fcssen werden unterschiedliche Kombinationen aus Amplitude, Kraft, Energie und Schwei\u00dfzeit untersucht.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>3. Prozessfenster bestimmen<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Schwei\u00dfversuche werden hinsichtlich mechanischer Festigkeit, elektrischem Widerstand und gegebenenfalls metallografischer Eigenschaften ausgewertet.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>4. Prozess\u00fcberwachung definieren<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">F\u00fcr die Serienproduktion werden geeignete Prozessgr\u00f6\u00dfen und Grenzwerte festgelegt.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>5. Prozess validieren<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Anschlie\u00dfend wird die Verbindung entsprechend der relevanten Norm, Kundenspezifikation und dem tats\u00e4chlichen Einsatzprofil qualifiziert.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dieser Ansatz ist insbesondere bei neuen Materialkombinationen wichtig. Ein bestehender Parametersatz sollte nicht ohne Validierung auf einen anderen Leiterquerschnitt oder eine andere Werkstoffkombination \u00fcbertragen werden.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Magntek KS-Serie: Ultraschallschwei\u00dfen f\u00fcr unterschiedliche Leiterquerschnitte<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Magntek KS-Serie umfasst vier 20-kHz-Ultraschallschwei\u00dfmaschinen f\u00fcr unterschiedliche Leiterquerschnitte und Verbindungsarten. Je nach Modell stehen Zeit- und Energesteuerung sowie unterschiedliche Maschinen- und Werkzeugkonfigurationen zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/www.magntek.de\/product\/ksk-ultraschall-kabelschweismaschine\/\"><u>KSK<\/u><\/a>&nbsp;ist f\u00fcr pr\u00e4zise Verbindungen bei kleineren Leiterquerschnitten und Anschlussanwendungen ausgelegt.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/www.magntek.de\/product\/ksm-ultraschall-kabelschweismaschine\/\"><u>KSM<\/u><\/a>&nbsp;bietet eine kompakte Bauweise und eignet sich unter anderem f\u00fcr Durchgangs- und Endknoten.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/www.magntek.de\/product\/kss-ultraschall-kabelschweismaschine\/\"><u>KSS<\/u><\/a>&nbsp;ist f\u00fcr mittlere Leiterquerschnitte ausgelegt und verf\u00fcgt \u00fcber eine vertikale Keilgeometrie mit beidseitiger Zuf\u00fchrung.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/www.magntek.de\/product\/ksg-ultraschall-kabelschweismaschine\/\"><u>KSG<\/u><\/a>&nbsp;ist als leistungsstarke Zweikanalmaschine f\u00fcr gro\u00dfe Leiterquerschnitte ausgelegt und kann je nach Anwendung Leiter-Leiter-, Leiter-Anschluss- und Anschluss-Anschluss-Verbindungen realisieren.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">F\u00fcr neue Anwendungen empfiehlt sich grunds\u00e4tzlich ein Schwei\u00dfversuch mit den tats\u00e4chlichen Leitern und Anschl\u00fcssen. Auf dieser Basis k\u00f6nnen Maschinenkonfiguration, Werkzeug und Prozessparameter gemeinsam bestimmt werden.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"883\" height=\"733\" src=\"https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.3.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-7249\" srcset=\"https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.3.png 883w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.3-300x249.png 300w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.3-14x12.png 14w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.3-767x637.png 767w, https:\/\/www.magntek.de\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/2.3-600x498.png 600w\" sizes=\"(max-width: 883px) 100vw, 883px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-left wp-block-paragraph\">Abbildung: Magntek KS-Serie Ultraschall-Kabelbaumschwei\u00dfmaschinen<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>FAQ:<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>M\u00fcssen Leitungen vor dem Ultraschallschwei\u00dfen abisoliert werden?<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ja. Im eigentlichen Schwei\u00dfbereich m\u00fcssen die metallischen Leiter frei von Isolierung sein. Isolationsreste k\u00f6nnen die Verbindung und die Prozessstabilit\u00e4t beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Wird beim Ultraschallschwei\u00dfen Lot ben\u00f6tigt?<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nein. Bei der Ultraschall-Metallverbindung entsteht die Verbindung direkt zwischen den metallischen F\u00fcgepartnern.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Schmilzt der Leiter beim Ultraschallschwei\u00dfen?<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Verbindung entsteht im Festk\u00f6rperzustand, ohne dass die Grundwerkstoffe vollst\u00e4ndig aufgeschmolzen werden.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>K\u00f6nnen Aluminium- und Kupferleiter geschwei\u00dft werden?<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ja. Sowohl Aluminium als auch Kupfer k\u00f6nnen f\u00fcr geeignete Anwendungen ultraschallgeschwei\u00dft werden. Bei unterschiedlichen Werkstoffkombinationen m\u00fcssen die Prozessparameter und die langfristige Verbindungsqualit\u00e4t jedoch separat validiert werden.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Ist Ultraschallschwei\u00dfen f\u00fcr HV-Anwendungen geeignet?<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ultraschallschwei\u00dfen kann f\u00fcr Hochstrom- und HV-Verbindungen eingesetzt werden, sofern Werkstoff, Querschnitt, Geometrie, elektrische Belastung und erforderliche Pr\u00fcfungen zur jeweiligen Anwendung passen.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Ist eine l\u00e4ngere Schwei\u00dfzeit besser?<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nein. Eine zu kurze Schwei\u00dfzeit kann zu einer unzureichenden Verbindung f\u00fchren. Eine zu lange Schwei\u00dfzeit kann dagegen ebenfalls nachteilig sein. Ziel ist ein stabiles Prozessfenster mit reproduzierbarer Verbindungsqualit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Kann die Qualit\u00e4t jedes Schwei\u00dfpunkts \u00fcberwacht werden?<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Moderne Anlagen k\u00f6nnen f\u00fcr jeden Schwei\u00dfzyklus verschiedene Prozessdaten erfassen und anhand definierter Grenzwerte bewerten. Dies verbessert die R\u00fcckverfolgbarkeit und Prozesssicherheit, ersetzt jedoch nicht automatisch die zerst\u00f6rende Pr\u00fcfung und Prozessvalidierung.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Fazit<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ultraschallschwei\u00dfen bietet eine leistungsf\u00e4hige M\u00f6glichkeit, elektrische Leiter im Festk\u00f6rperzustand miteinander zu verbinden. Besonders bei direkten Leiterverbindungen, Splei\u00dfen sowie Kupfer-, Aluminium- und Hochstromanwendungen kann das Verfahren technische Vorteile bieten.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Entscheidend ist jedoch nicht ein einzelner Parameter. Eine stabile Verbindung entsteht durch das Zusammenspiel von Werkstoff, Leiterquerschnitt, Oberfl\u00e4chenzustand, Amplitude, Kraft, Energie, Schwei\u00dfzeit und Werkzeuggeometrie.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Gleichzeitig er\u00f6ffnet die Erfassung von Energie, Leistung, Weg, Kraft und Schwingungsverhalten neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr eine kontinuierliche Prozess\u00fcberwachung.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">F\u00fcr Magntek bedeutet das: Nicht nur die Schwei\u00dfmaschine selbst ist entscheidend, sondern das Zusammenspiel aus Maschine, Werkzeug, Material, Prozessentwicklung und Qualit\u00e4tspr\u00fcfung.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sie planen eine neue Leiter- oder HV-Verbindung?<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Gerne k\u00f6nnen Sie uns Ihre Leiter und Anschlussmaterialien f\u00fcr einen Schwei\u00dfversuch zur Verf\u00fcgung stellen. Magntek unterst\u00fctzt Sie bei der Auswahl der geeigneten Maschine, der Entwicklung des Prozessfensters und der Bewertung der Schwei\u00dfverbindung.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/magntek.de\/kontakt\/\"><u>Kontakt aufnehmen<\/u><\/a><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Quellen und weiterf\u00fchrende Informationen<\/strong><strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[1] Li, J.; Balle, F.: \u201eProcess Model of Ultrasonic Welding of Aluminum and Copper\u201c. Welding in the World, 2026. DOI: 10.1007\/s40194-026-02502-2.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[2] Gester, A.; Tetzner, A.; Wagner, G. et al.: \u201eDevelopment of a process monitoring method for ultrasonic metal welding of automotive wires based only on machine sensor data\u201c. Welding in the World, Vol. 70, 2026, pp. 1123\u20131144. DOI: 10.1007\/s40194-026-02346-w.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[3] Gester, A.; Ozherelkov, V.; Wagner, G. et al.: Untersuchungen zum Ultraschallschwei\u00dfen von Aluminiumlitzen und Kupferanschl\u00fcssen. Metals, 2024. DOI: 10.3390\/met14030362.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[4] Liu, J.; Cao, B.; Yang, J.: \u201eTexture and intermetallic compounds of the Cu\/Al dissimilar joints by high power ultrasonic welding\u201c. Journal of Manufacturing Processes, Vol. 76, 2022, pp. 34\u201345. DOI: 10.1016\/j.jmapro.2022.02.001.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[5] Wu, X.; Liu, T.; Cai, W.: \u201eMicrostructure, welding mechanism, and failure of Al\/Cu ultrasonic welds\u201c. Journal of Manufacturing Processes, Vol. 20, 2015, pp. 321\u2013331. DOI: 10.1016\/j.jmapro.2015.06.002.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Eine zuverl\u00e4ssige Verbindungstechnologie f\u00fcr Kupfer, Aluminium und gro\u00dfe Leiterquerschnitte Elektrische Verbindungen m\u00fcssen heute nicht nur mechanisch stabil sein. Auch niedriger elektrischer Widerstand, reproduzierbare Qualit\u00e4t, kompakte Bauweise und eine zuverl\u00e4ssige Prozess\u00fcberwachung spielen eine immer wichtigere Rolle. 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