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Batteriefertigung

Was Ultraschallschweißen mit Elektrofahrzeugen zu tun hat

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Schonend und schnell schweißen

Das torsionale Verfahren kommt auch bei den in Elektrofahrzeugen eingesetzten IGBTs zum Einsatz. Die Sonotroden werden mit kurzen Positionierwegen von oben zugeführt. Wegen der Störkonturen der in die Höhe ragenden EMV-Bleche lassen sich viele Kontakte der Powermodule gar nicht anders verschweißen.

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Möglich sind zwei Fertigungsverfahren: Entweder verfährt der IGBT oder es verfährt die Sonotrode. Darüber hinaus ist das torsionale Verfahren schonend für die unteren Fügepartner. So wirken nur geringe Kräfte auf die empfindliche Keramikplatte unter dem Kupfer ein.

Materialien stoffschlüssig verbinden

Ein weiteres Beispiel ist die sichere stoffschlüssige Schweißverbindung zwischen den unterschiedlichen Materialien vernickeltes Kupfer und Aluminium. Ein Aluminiumkabel mit bis zu 200 mm2 Querschnitt wird sicher in einem dickwandigen Rohrkabelschuh aus vernickeltem Kupfer verschweißt. Was mit herkömmlichen Verfahren schwer zu erzielen war, gelingt zuverlässig mit der Powerwheel-Technologie von Telsonic. Durch hohen Energieeintrag in kurzer Zeit verbindet das torsionale Ultraschallschweißverfahren die Aluminiumleitung mit dem Kupferkontakt. Mit diesem Verfahren lassen sich bis zu 8000 N Schweißdruck und bis zu 10 kW Leistung in sehr kurzer Zeit durch die dicke Wandstärke des Rohrkabelschuhs in die Verbindungszone einleiten und eine feste Verbindung erzeugen.

Auch die Qualität überwachen

Eine wichtige Rolle in der industriellen Fertigung spielt neben den eingesetzten Technologien die Qualitätsüberwachung. Mit seinem Quality Control Center (TQCC) für das Litzenschweißen bietet Telsonic ebenfalls eine Lösung. Die Qualitätskontrollstation lässt sich in den Fertigungsprozess integrieren und mit dem MES-System vernetzen. „Damit erfüllen wir sogar die Anforderungen der Industrie 4.0“, nennt CEO Vietze einen weiteren Markttrend. Ein geringer Übergangswiderstand sowie geringe mechanische und thermische Belastungen beim Schweißvorgang nennt Vietze die generellen Qualitätsmerkmale für den Metall-Ultraschweißprozess.

„In vielen Anwendungen haben wir uns einen Vorsprung erarbeitet“, ist sich Axel Vietze sicher. „Unsere Kompetenzen sind bei vielen Trendthemen gefragt“. Für zukünftige Entwicklungen haben sich die Schweizer also gut aufgestellt. Davon profitieren am Ende sogar Käufer hierzulande: Viele Deutsche zumindest würden sofort ein Elektroauto kaufen, wenn Preis, Reichweite und Ladeinfrastruktur stimmen. (ud)

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