KombiLaser - Entwicklung eines neuartigen Laserstrahlschweißverfahrens mit technischen Nullspalt zum Schweißen artgleicher Mehrlagenverbindungen und zum qualitätsgerechten Fügen von dissimilaren Verbindungen

Mehrlagenverbindung

Bild: links) Mehrlagenverbindung laserstrahlgeschweißt, rechts) Mehrlagenverbindung konventionell ultraschallgeschweißt

Kurzbeschreibung

Das Fügen artgleicher Mehrlagenverbindungen aus bis zu 50 Dünnstfolien, sowie dissimilarer Verbindungen aus Kupfer und Aluminium sind wichtige Prozesse für Traktionsbatterien im automobilen Anwendungsbereich. Der herkömmliche Prozess (bspw. Ultraschallschweißen) stellt dabei einen limitierenden Faktor bei der Herstellung automobiler Flachbatteriezellen dar. Daher soll ein innovatives Laserstrahlschweißverfahren für Folien (Dicke 10–300 µm) mit Kopplung einer patentierten Folienspannvorrichtung zur Einstellung eines technischen Nullspalts entwickelt werden. Dies wird mittels einer innovativen gezielten Formung der Laserimpulse, sowie mit angepasster Intensitätsverteilung und Strahlgeometrie umgesetzt. So können die Deformation der Folien und die Ausprägung intermetallischer Phasen stark verringert werden. Dies geht mit hoher Zugfestigkeit, geringem Übergangswiderstand und gesteigerter Lebensdauer einher. Das zu entwickelnde Verfahren stellt mit kurzen Prozesszeiten, guter Automatisierbarkeit und dem hochqualitativen laserstrahlbasierten Fügen von dissimilaren Verbindungen eine attraktive Alternative zu herkömmlichen Schweißverfahren dar.

Projektlaufzeit:

01.01.2023 - 31.12.2024


Projektpartner:

ARCION GmbH Gesellschaft für innovatives Schweißen


Gefördert durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages (Förderkennzeichen KK5091616KT2)

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Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Jens Bliedtner

M.Eng. Michael Güpner