{"id":5729,"date":"2026-09-11T06:44:02","date_gmt":"2026-09-11T06:44:02","guid":{"rendered":"https:\/\/bingkunc17.sg-host.com\/?p=5729"},"modified":"2026-10-20T05:13:53","modified_gmt":"2026-10-20T05:13:53","slug":"laluminium-a-la-place-du-cuivre-dans-le-reseau-de-bord-comment-etablir-une-connexion-fiable-avec-laluminium","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.magntek.de\/fr\/aluminium-statt-kupfer-im-bordnetz-wie-laesst-sich-aluminium-zuverlaessig-kontaktieren\/","title":{"rendered":"L'aluminium \u00e0 la place du cuivre dans le r\u00e9seau de bord : comment assurer une connexion fiable avec l'aluminium ?"},"content":{"rendered":"\n

Kontaktierung von Aluminium mit Ultraschallschwei\u00dfen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Aluminium wird in elektrischen Bordnetzen und anderen elektrischen Anwendungen zunehmend dort eingesetzt, wo Gewicht, Bauraum und Kosten eine wichtige Rolle spielen. Gleichzeitig stellt die Kontaktierung von Aluminium h\u00f6here Anforderungen an den F\u00fcgeprozess als die Verbindung von Kupfer.<\/p>\n\n\n\n

Eine m\u00f6gliche L\u00f6sung ist das Ultraschallschwei\u00dfen. Dabei werden metallische Werkstoffe unter Anpresskraft und hochfrequenter mechanischer Schwingung miteinander verbunden. Der Prozess erfolgt ohne vollst\u00e4ndiges Aufschmelzen der F\u00fcgepartner. Bei geeigneten Materialkombinationen und Prozessbedingungen lassen sich so reproduzierbare elektrische und mechanische Verbindungen herstellen. [4][5]<\/p>\n\n\n\n

Entscheidend ist jedoch nicht allein das Schwei\u00dfverfahren. Materialkombination, Leiterquerschnitt, Geometrie, Oberfl\u00e4chenzustand, Sonotrode, Amboss und Prozessparameter m\u00fcssen aufeinander abgestimmt und f\u00fcr die jeweilige Anwendung validiert werden.<\/p>\n\n\n\n

Aluminium im Bordnetz: Warum der Werkstoff interessant ist<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Aluminium hat gegen\u00fcber Kupfer eine deutlich geringere Dichte. Typische Dichtewerte liegen bei Aluminiumlegierungen bei etwa 2,7 g\/cm\u00b3, w\u00e4hrend Kupfer bei rund 8,9 g\/cm\u00b3 liegt. [1][2]<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr elektrische Leitungen bedeutet das: Aluminium kann bei entsprechend ausgelegtem Leiterquerschnitt eine deutliche Gewichtseinsparung erm\u00f6glichen. Gleichzeitig besitzt Aluminium eine geringere elektrische Leitf\u00e4higkeit als Kupfer, sodass f\u00fcr die gleiche elektrische Aufgabe je nach Anwendung ein gr\u00f6\u00dferer Leiterquerschnitt erforderlich sein kann. [1][2][3]<\/p>\n\n\n\n

Damit ist Aluminium nicht grunds\u00e4tzlich ein Ersatz f\u00fcr Kupfer. Vielmehr h\u00e4ngt die geeignete Werkstoffwahl von den elektrischen, mechanischen, thermischen und konstruktiven Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab.<\/p>\n\n\n\n

Welche Herausforderungen bringt Aluminium bei der Kontaktierung mit sich?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Oxidschicht auf der Oberfl\u00e4che<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aluminium bildet an der Luft sehr schnell eine d\u00fcnne Oxidschicht. Diese Oberfl\u00e4che unterscheidet sich hinsichtlich ihrer elektrischen und mechanischen Eigenschaften deutlich vom darunterliegenden Metall.<\/p>\n\n\n\n

Bei einer elektrischen Kontaktierung muss deshalb sichergestellt werden, dass im F\u00fcgebereich eine ausreichend belastbare metallische Verbindung entsteht.<\/p>\n\n\n\n

Beim Ultraschallschwei\u00dfen unterst\u00fctzen die oszillierende Bewegung und die Anpresskraft die plastische Verformung der Kontaktfl\u00e4chen. Untersuchungen an Al-Cu-Verbindungen zeigen, dass die Oxidschicht dabei aufgebrochen und im F\u00fcgebereich verteilt werden kann. Sie wird also nicht einfach vollst\u00e4ndig \u201eentfernt\u201c, sondern ihr Einfluss auf die Kontaktbildung wird durch die lokale Verformung und Materialbewegung reduziert. [4][5]<\/p>\n\n\n\n

Mechanische Eigenschaften<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aluminium ist vergleichsweise weich und weist andere mechanische Eigenschaften als Kupfer auf. Deshalb m\u00fcssen Kraft, Amplitude und Prozessdauer an die jeweilige Materialkombination angepasst werden.<\/p>\n\n\n\n

Eine zu geringe Prozessenergie kann zu einer unzureichenden Kontaktfl\u00e4che f\u00fchren. Eine zu hohe mechanische Belastung kann dagegen den Leiter oder die F\u00fcgestelle unn\u00f6tig verformen.<\/p>\n\n\n\n

Kontaktkorrosion bei Aluminium und Kupfer<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Werden Aluminium und Kupfer direkt miteinander verbunden, muss zus\u00e4tzlich das unterschiedliche elektrochemische Verhalten der beiden Werkstoffe ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n

Unter geeigneten Bedingungen kann eine galvanische Korrosion entstehen. Das Risiko h\u00e4ngt unter anderem von Feuchtigkeit, Elektrolyt, Geometrie, Oberfl\u00e4chenzustand und der konkreten Werkstoffkombination ab.<\/p>\n\n\n\n

Deshalb sollte eine Cu-Al-Verbindung nicht allein anhand ihrer anf\u00e4nglichen elektrischen Leitf\u00e4higkeit beurteilt werden. F\u00fcr Anwendungen mit erh\u00f6hten Anforderungen sind auch Langzeitverhalten, Umgebungsbedingungen und geeignete Schutzma\u00dfnahmen zu ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n\n\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n

Wie funktioniert Ultraschallschwei\u00dfen von Aluminium?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Das Ultraschallschwei\u00dfen von Metallen ist ein Festk\u00f6rperf\u00fcgeverfahren. Die F\u00fcgepartner werden unter einer definierten Anpresskraft miteinander kontaktiert und gleichzeitig durch eine hochfrequente mechanische Schwingung relativ zueinander bewegt. [4][5]<\/p>\n\n\n\n

Vereinfacht l\u00e4sst sich der Prozess in mehrere Schritte unterteilen:<\/p>\n\n\n\n

1.Die Werkst\u00fccke werden zwischen Sonotrode und Amboss positioniert.<\/p>\n\n\n\n

2.Eine definierte Anpresskraft stellt den Kontakt zwischen den F\u00fcgepartnern her.<\/p>\n\n\n\n

3.Die Sonotrode erzeugt eine mechanische Schwingung parallel zur F\u00fcgefl\u00e4che.<\/p>\n\n\n\n

4.Durch lokale plastische Verformung und Relativbewegung ver\u00e4ndern sich die Oberfl\u00e4chenstrukturen.<\/p>\n\n\n\n

5.Oxidschichten und Verunreinigungen k\u00f6nnen im F\u00fcgebereich aufgebrochen und verteilt werden.<\/p>\n\n\n\n

6.Es entstehen immer gr\u00f6\u00dfere metallische Kontaktbereiche und schlie\u00dflich eine belastbare Verbindung. [4][5]<\/p>\n\n\n\n

7.Das genaue F\u00fcgegeschehen h\u00e4ngt stark von Werkstoff, Geometrie und Prozessparametern ab. Deshalb sollte das Prinzip nicht als ein universell identischer Ablauf f\u00fcr alle Anwendungen verstanden werden.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Ultraschallschwei\u00dfen im Vergleich zu thermischen F\u00fcgeverfahren<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Ein wesentlicher Unterschied zu klassischen Schmelzschwei\u00dfverfahren besteht darin, dass beim Ultraschallschwei\u00dfen keine vollst\u00e4ndige Aufschmelzung der Grundwerkstoffe erforderlich ist.<\/p>\n\n\n\n

Dadurch k\u00f6nnen insbesondere d\u00fcnne metallische Bauteile, Litzen, Folien und Leiter mit vergleichsweise geringer thermischer Belastung gef\u00fcgt werden. Untersuchungen an Al-Cu-Verbindungen zeigen zudem eine ausgepr\u00e4gte lokale plastische Verformung und Materialbewegung im F\u00fcgebereich. [4][5]<\/p>\n\n\n\n

Das bedeutet jedoch nicht, dass Ultraschallschwei\u00dfen f\u00fcr jede Anwendung automatisch die bessere L\u00f6sung ist. Die Eignung muss anhand der konkreten Werkstoffe, Geometrien, Anforderungen und Prozessziele bewertet werden.<\/p>\n\n\n\n

Kriterium<\/strong><\/strong><\/td>Ultraschallschwei\u00dfen<\/strong><\/strong><\/td>Thermisches Schwei\u00dfen<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
W\u00e4rmeeintrag<\/td>lokal begrenzt<\/td>h\u00e4ufig h\u00f6her<\/td><\/tr>
Aufschmelzen<\/td>nicht erforderlich<\/td>je nach Verfahren erforderlich<\/td><\/tr>
Prozesszeit<\/td>h\u00e4ufig kurz<\/td>verfahrensabh\u00e4ngig<\/td><\/tr>
Materialkombinationen<\/td>auch unterschiedliche Metalle m\u00f6glich<\/td>stark verfahrensabh\u00e4ngig<\/td><\/tr>
Verformung<\/td>lokal<\/td>abh\u00e4ngig vom W\u00e4rmeeintrag<\/td><\/tr>
Prozess\u00fcberwachung<\/td>gut \u00fcber Prozessparameter m\u00f6glich<\/td>abh\u00e4ngig vom Verfahren<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Aluminium mit Kupfer ultraschallschwei\u00dfen<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Besonders interessant ist die Verbindung von Aluminium und Kupfer. Sie kann beispielsweise dort relevant sein, wo Aluminiumleiter mit kupfernen Anschlusskomponenten verbunden werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

Al-Cu-Verbindungen sind allerdings technisch anspruchsvoller als Verbindungen gleicher Werkstoffe. Einer der Gr\u00fcnde ist die m\u00f6gliche Bildung intermetallischer Phasen an der Grenzfl\u00e4che.<\/p>\n\n\n\n

Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass beim Ultraschallschwei\u00dfen von Aluminium und Kupfer unter geeigneten Bedingungen eine metallische Verbindung hergestellt werden kann. Gleichzeitig wurden an der Grenzfl\u00e4che unter bestimmten Prozessbedingungen intermetallische Verbindungen, unter anderem Al\u2082Cu, beobachtet. [4][5][6][7]<\/p>\n\n\n\n

Durch die kurzen Prozesszeiten und die vergleichsweise begrenzte thermische Belastung kann das Ausma\u00df der intermetallischen Phasenbildung beeinflusst werden. Ob und in welchem Umfang solche Phasen entstehen, h\u00e4ngt jedoch von den konkreten Prozessbedingungen ab und muss f\u00fcr die jeweilige Anwendung untersucht werden. [6][7]<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Welche Vorteile bietet Ultraschallschwei\u00dfen?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Bei geeigneten Anwendungen kann das Ultraschallschwei\u00dfen von Aluminium folgende Vorteile bieten:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • geringe thermische Belastung der F\u00fcgepartner<\/li>\n\n\n\n
  • keine vollst\u00e4ndige Aufschmelzung erforderlich<\/li>\n\n\n\n
  • kurze Prozesszeiten m\u00f6glich<\/li>\n\n\n\n
  • geeignet f\u00fcr unterschiedliche metallische Werkstoffe<\/li>\n\n\n\n
  • gute Automatisierbarkeit<\/li>\n\n\n\n
  • M\u00f6glichkeit zur kontinuierlichen Prozess\u00fcberwachung<\/li>\n\n\n\n
  • reproduzierbare Verbindung bei einem stabilen Prozessfenster<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Besonders bei elektrischen Leitern ist neben der mechanischen Festigkeit auch der elektrische \u00dcbergangswiderstand ein wichtiger Qualit\u00e4tsparameter.<\/p>\n\n\n\n

    Wo liegen die Grenzen?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    Ultraschallschwei\u00dfen ist kein universelles Verfahren f\u00fcr jede Aluminiumverbindung.<\/p>\n\n\n\n

    Die erreichbare Verbindungsqualit\u00e4t h\u00e4ngt unter anderem ab von:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Aluminiumlegierung und Kupferwerkstoff<\/li>\n\n\n\n
    • Leiterquerschnitt und Geometrie<\/li>\n\n\n\n
    • Anzahl und Aufbau der Litzen<\/li>\n\n\n\n
    • Oberfl\u00e4chenzustand<\/li>\n\n\n\n
    • Anpresskraft<\/li>\n\n\n\n
    • Schwingungsamplitude<\/li>\n\n\n\n
    • Prozessenergie<\/li>\n\n\n\n
    • Prozessdauer<\/li>\n\n\n\n
    • Sonotroden- und Ambossgeometrie<\/li>\n\n\n\n
    • Einspannung und Positionierung<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
        \n
      • <\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Insbesondere bei unterschiedlichen Werkstoffen muss das Prozessfenster experimentell bestimmt und anschlie\u00dfend abgesichert werden.<\/p>\n\n\n\n

        Welche Prozessparameter sind entscheidend?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        F\u00fcr das Ultraschallschwei\u00dfen sind mehrere Parameter miteinander gekoppelt.<\/p>\n\n\n\n

        Amplitude<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Die Amplitude beschreibt die mechanische Schwingungsbewegung der Sonotrode. Eine Erh\u00f6hung der Amplitude kann die Relativbewegung und plastische Verformung im F\u00fcgebereich verst\u00e4rken.<\/p>\n\n\n\n

        Sie darf jedoch nicht isoliert betrachtet werden. Eine hohe Amplitude ist nicht automatisch besser, da auch Materialverformung und Werkzeugbelastung zunehmen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

        Anpresskraft<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Die Anpresskraft stellt den Kontakt zwischen den F\u00fcgepartnern her und beeinflusst die Reibungs- und Verformungsbedingungen.<\/p>\n\n\n\n

        Zu geringe Kraft kann eine unzureichende Kontaktbildung beg\u00fcnstigen. Eine zu hohe Kraft kann dagegen zu \u00fcberm\u00e4\u00dfiger Verformung f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

        Prozessdauer<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Mit zunehmender Prozessdauer ver\u00e4ndert sich die Kontaktfl\u00e4che und die lokale Mikrostruktur. Untersuchungen an Al-Cu-Verbindungen zeigen beispielsweise, dass eine l\u00e4ngere Schwei\u00dfzeit die Ausbildung und Entwicklung der Verbindungszone beeinflussen kann. [3][6]<\/p>\n\n\n\n

        Eine m\u00f6glichst lange Schwei\u00dfzeit ist deshalb nicht automatisch optimal. Entscheidend ist ein stabiler Prozess innerhalb eines geeigneten Prozessfensters.<\/p>\n\n\n\n

        Energie<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Die eingebrachte Energie kann als zus\u00e4tzlicher Prozessindikator genutzt werden. In automatisierten Anlagen k\u00f6nnen beispielsweise Zeit, Leistung, Energie und weitere Prozesssignale \u00fcberwacht und dokumentiert werden.<\/p>\n\n\n\n

        Prozess\u00fcberwachung und Qualit\u00e4tssicherung<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        F\u00fcr die industrielle Fertigung reicht es nicht aus, nur eine einzelne Schwei\u00dfverbindung erfolgreich herzustellen. Entscheidend ist die Reproduzierbarkeit des Prozesses.<\/p>\n\n\n\n

        Je nach Anlage und Anwendung k\u00f6nnen beispielsweise folgende Gr\u00f6\u00dfen \u00fcberwacht werden:<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • Schwei\u00dfzeit<\/li>\n\n\n\n
        • Amplitude<\/li>\n\n\n\n
        • Kraft<\/li>\n\n\n\n
        • Energie<\/li>\n\n\n\n
        • Leistung<\/li>\n\n\n\n
        • Generator- und Prozesssignale<\/li>\n\n\n\n
        • charakteristische Prozesskurven<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          Durch die \u00dcberwachung geeigneter Prozessgr\u00f6\u00dfen k\u00f6nnen Abweichungen fr\u00fchzeitig erkannt und auff\u00e4llige Bauteile ausgesondert werden.<\/p>\n\n\n\n

          Welche Parameter tats\u00e4chlich \u00fcberwacht werden sollten, h\u00e4ngt von der verwendeten Maschine und den Qualit\u00e4tsanforderungen des jeweiligen Produkts ab.<\/p>\n\n\n\n

          Wie wird eine Ultraschallschwei\u00dfverbindung gepr\u00fcft?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

          Eine belastbare Qualifizierung sollte mehrere Aspekte ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n\n\n\n

          Mechanische Pr\u00fcfung<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

          Je nach Bauteilgeometrie kommen beispielsweise Zug-, Scher- oder Abzugstests zum Einsatz.<\/p>\n\n\n\n

          Dabei wird \u00fcberpr\u00fcft, welche mechanische Belastung die Verbindung aufnehmen kann und wie die Verbindung versagt.<\/p>\n\n\n\n

          Elektrische Pr\u00fcfung<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

          Bei elektrischen Leitern ist der elektrische Widerstand der Verbindung ein wichtiger Qualit\u00e4tsindikator.<\/p>\n\n\n\n

          Ein niedriger und reproduzierbarer \u00dcbergangswiderstand ist insbesondere bei hohen Str\u00f6men relevant, da zus\u00e4tzliche Verlustleistung zu einer lokalen Erw\u00e4rmung f\u00fchren kann.<\/p>\n\n\n\n

          Metallografische Untersuchung<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

          Bei Entwicklungs- und Qualifizierungsarbeiten kann ein Querschliff zus\u00e4tzliche Informationen \u00fcber die F\u00fcgestelle liefern.<\/p>\n\n\n\n

          Dabei lassen sich beispielsweise Verformung, Kontaktzone, Materialfluss und m\u00f6gliche intermetallische Phasen untersuchen. Gerade bei Al-Cu-Verbindungen kann eine solche mikrostrukturelle Untersuchung wichtige Informationen \u00fcber den tats\u00e4chlichen F\u00fcgeprozess liefern. [4][6][7]<\/p>\n\n\n\n

          Crimpen oder Ultraschallschwei\u00dfen?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

          Crimpen und Ultraschallschwei\u00dfen verfolgen unterschiedliche F\u00fcgestrategien und k\u00f6nnen je nach Anwendung beide sinnvoll sein.<\/p>\n\n\n\n

          Beim Crimpen wird die Verbindung durch eine definierte mechanische Verformung von Leiter und Kontakt hergestellt. Das Verfahren ist seit vielen Jahren in elektrischen Bordnetzen etabliert.<\/p>\n\n\n\n

          Beim Ultraschallschwei\u00dfen entsteht dagegen eine metallische Verbindung durch mechanische Schwingung und Druck.<\/p>\n\n\n\n

          Welches Verfahren besser geeignet ist, h\u00e4ngt unter anderem von Leiteraufbau, Kontaktgeometrie, elektrischen Anforderungen, Bauraum, Produktionskonzept und geforderter Prozess\u00fcberwachung ab.<\/p>\n\n\n\n

          Deshalb sollte Ultraschallschwei\u00dfen nicht pauschal als Ersatz f\u00fcr Crimpen betrachtet werden. In bestimmten Anwendungen kann es jedoch eine technisch interessante Alternative oder Erg\u00e4nzung darstellen.<\/p>\n\n\n\n

          Wie lange dauert das Ultraschallschwei\u00dfen?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

          Die Prozesszeit ist abh\u00e4ngig von Werkstoff, Querschnitt, Geometrie, Schwei\u00dfsystem und eingestellten Parametern.<\/p>\n\n\n\n

          In wissenschaftlichen Untersuchungen zu Al-Cu-Ultraschallschwei\u00dfungen wurden beispielsweise Prozesszeiten im Bereich von unter einer Sekunde untersucht. [3][6]<\/p>\n\n\n\n

          Solche Werte d\u00fcrfen jedoch nicht als allgemeiner Richtwert f\u00fcr jede industrielle Anwendung \u00fcbernommen werden. F\u00fcr eine konkrete Verbindung muss die erforderliche Prozesszeit experimentell bestimmt und validiert werden.<\/p>\n\n\n\n

          Ist eine Ultraschallschwei\u00dfverbindung gas- oder wasserdicht?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

          Eine Ultraschallschwei\u00dfverbindung kann je nach Bauteilgeometrie und Prozessauslegung eine sehr dichte Verbindung erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n

          Wenn Dichtheit eine technische Anforderung ist, muss sie f\u00fcr die konkrete Bauteilgeometrie und den vorgesehenen Einsatzbereich gepr\u00fcft und nach einem geeigneten Pr\u00fcfverfahren nachgewiesen werden.<\/p>\n\n\n\n

          Was ist f\u00fcr die Serienproduktion entscheidend?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

          Eine im Labor funktionierende Verbindung ist noch kein serienreifer Prozess.<\/p>\n\n\n\n

          Vor dem Serieneinsatz sollten deshalb unter anderem folgende Punkte abgesichert werden:<\/p>\n\n\n\n

            \n
          • geeignete Werkstoffkombination<\/li>\n\n\n\n
          • reproduzierbare Bauteilgeometrie<\/li>\n\n\n\n
          • geeignetes Werkzeug<\/li>\n\n\n\n
          • stabiles Prozessfenster<\/li>\n\n\n\n
          • mechanische Festigkeit<\/li>\n\n\n\n
          • elektrischer \u00dcbergangswiderstand<\/li>\n\n\n\n
          • Alterungs- und Umwelteinfl\u00fcsse<\/li>\n\n\n\n
          • m\u00f6gliche Korrosion<\/li>\n\n\n\n
          • Prozess\u00fcberwachung<\/li>\n\n\n\n
          • Pr\u00fcf- und Dokumentationskonzept<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

            Besonders bei Al-Cu-Verbindungen sollte die Langzeitstabilit\u00e4t unter den tats\u00e4chlichen Einsatzbedingungen ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n

            Fazit<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

            Aluminium bietet aufgrund seiner geringen Dichte interessante M\u00f6glichkeiten zur Gewichtsreduzierung elektrischer Leitungen und Komponenten. Gleichzeitig stellen Oxidschicht, mechanische Eigenschaften und \u2013 bei Verbindungen mit Kupfer \u2013 das unterschiedliche elektrochemische Verhalten besondere Anforderungen an die Kontaktierung.<\/p>\n\n\n\n

            Ultraschallschwei\u00dfen ist ein Festk\u00f6rperf\u00fcgeverfahren, mit dem sich Aluminium und auch unterschiedliche Werkstoffkombinationen wie Aluminium und Kupfer verbinden lassen. Die Verbindung entsteht durch das Zusammenspiel von Anpresskraft, mechanischer Schwingung, plastischer Verformung und Materialkontakt. [4][5]<\/p>\n\n\n\n

            F\u00fcr eine zuverl\u00e4ssige industrielle Anwendung ist jedoch nicht das Verfahren allein entscheidend. Erst die Kombination aus geeigneter Werkzeugtechnik, abgestimmten Prozessparametern, Prozess\u00fcberwachung und reproduzierbarer Qualit\u00e4tspr\u00fcfung erm\u00f6glicht einen stabilen Serienprozess.<\/p>\n\n\n\n

            Gerade bei Al-Cu-Verbindungen m\u00fcssen zudem m\u00f6gliche intermetallische Phasen und das Langzeitverhalten ber\u00fccksichtigt und durch geeignete Pr\u00fcfungen abgesichert werden. [6][7]<\/p>\n\n\n\n

            Ultraschallschwei\u00dfen f\u00fcr elektrische Leiter<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

            Magntek entwickelt und liefert L\u00f6sungen f\u00fcr das industrielle Ultraschallschwei\u00dfen. Je nach Anwendung stehen dabei die Auslegung des Schwei\u00dfprozesses, die geeignete Werkzeugtechnik und eine reproduzierbare Prozessf\u00fchrung im Mittelpunkt.<\/p>\n\n\n\n

            Sie m\u00f6chten pr\u00fcfen, ob sich Ihre Aluminium-, Kupfer- oder Al-Cu-Verbindung f\u00fcr das Ultraschallschwei\u00dfen eignet?<\/p>\n\n\n\n

            Sprechen Sie mit unseren Spezialisten und besprechen Sie Ihre konkrete Anwendung.<\/p>\n\n\n\n

            Quellen<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

            [1] The Aluminum Association: International Alloy Designations \/ Teal Sheets.<\/p>\n\n\n\n

            [2] Copper Development Association: Copper Development Guide \u2013 Physical Properties.<\/p>\n\n\n\n

            [3] Liu, J.; Cao, B.; Yang, J.: \u201cTexture and intermetallic compounds of the Cu\/Al dissimilar joints by high power ultrasonic welding.\u201d Journal of Manufacturing Processes, Vol. 76, 2022, pp. 34\u201345. DOI: 10.1016\/j.jmapro.2022.02.001.<\/p>\n\n\n\n

            [4] Wu, X.; Liu, T.; Cai, W.: \u201cMicrostructure, welding mechanism, and failure of Al\/Cu ultrasonic welds.\u201d Journal of Manufacturing Processes, Vol. 20, 2015, pp. 321\u2013331. DOI: 10.1016\/j.jmapro.2015.06.002.<\/p>\n\n\n\n

            [5] Fujii, H. T.; Endo, H.; Sato, Y. S.; Kokawa, H.: \u201cInterfacial microstructure evolution and weld formation during ultrasonic welding of Al alloy to Cu.\u201d Materials Characterization, Vol. 139, 2018, pp. 233\u2013240. DOI: 10.1016\/j.matchar.2018.03.010.<\/p>\n\n\n\n

            [6] Liu, J.; Cao, B.; Yang, J.: \u201cModelling intermetallic phase growth during high-power ultrasonic welding of copper and aluminum.\u201d Journal of Manufacturing Processes, Vol. 35, 2018, pp. 595\u2013603. DOI: 10.1016\/j.jmapro.2018.09.008.<\/p>\n\n\n\n

            [7] \u201cMicrostructure evolution and mechanical properties analysis in dissimilar ultrasonic metal welding of aluminum to copper.\u201d Journal of Materials Research and Technology, Vol. 30, 2024, pp. 2922\u20132935. DOI: 10.1016\/j.jmrt.2024.04.037.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

            Kontaktierung von Aluminium mit Ultraschallschwei\u00dfen Aluminium wird in elektrischen Bordnetzen und anderen elektrischen Anwendungen zunehmend dort eingesetzt, wo Gewicht, Bauraum und Kosten eine wichtige Rolle spielen. Gleichzeitig stellt die Kontaktierung von Aluminium h\u00f6here Anforderungen an den F\u00fcgeprozess als die Verbindung von Kupfer. Eine m\u00f6gliche L\u00f6sung ist das Ultraschallschwei\u00dfen. 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