Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Effizientes Laserstrahlschweißen und –löten für Gasdichtigkeit und Maßhaltigkeit beim Stahlbatteriegehäuse

Die Elektromobilität, als Schlüsselfaktor des klimafreundlichen Individualverkehrs, wird seit Jahren stark von der deutschen Politik gefördert, steht aber dennoch auch heute noch einigen Herausforderungen gegenüber. Größtes Hemmnis sind aktuell die hohen Anschaffungskosten. Der größte Kostentreiber bei E-Fahrzeugen ist die Batterie und das dazugehörige Gehäuse. Aktuell wird hier noch größtenteils auf Aluminium als Werkstoff gesetzt. Aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht stellt jedoch eine komplette Stahllösung einen vielversprechenden Optimierungsansatz dar. So bietet Stahl zahlreiche Vorteile gegenüber Aluminium: geringere Materialkosten, reduzierte CO2-Emissionen und eine höhere Recyclingfähigkeit. Vor allem hochfeste DP-Stähle zeigen großes Potenzial für diese Anwendung. Dem Einsatz dieser Werkstoffe stehen aktuell dabei noch die hohen Qualitätsanforderungen hinsichtlich Gasdichtheit und Korrosionsschutz gegenüber. Daher wird in diesem Projekt eine Qualifizierung der Fügetechnik mittels Laserstrahlverfahren unter Berücksichtigung der Gasdichtigkeit und Maßhaltigkeit für das Stahlbatteriegehäuse angestrebt. Schwerpunkt des Projektes liegt auf der optimierten Prozessauslegung für die Verfahren Laserstrahlschweißen und –löten auf Basis von FE-Simulationsrechnungen. Besondere Berücksichtigung finden hierbei auch, durch eine Bewertung der Ökobilanz, die CO2-Ausstoßraten. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Experten aus der Konzeption, Fügtechnik und Simulation sowie dem Korrosionsschutz werden Synergien im Verbundprojekt genutzt, um so eine nachhaltige Stärkung der Automobilindustrie und deren KMU im internationalen Wettbewerb zu bewirken. So können vor allem KMUS, welche als Zulieferbetriebe die Automobilbranche stark prägen, das erlangte Wissen durch die Weiterentwicklung und Optimierung eigener Fertigungs- und Fügeprozesse zur ökonomischen Auslegung der Verbindungen in Batteriegehäusen nutzen.