Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung des lokalen Lötens von rotationssymmetrischen Multimaterialkonzepten

Ziel ist die Entwicklung einer lokalen, werkstoff- und funktionsangepassten Prozessführung für die Herstellung von Multimaterialverbundmodulen aus keramischen Hochleistungswerkstoffen und Metall auf Basis des lokalen Lötens mittels Laserstrahl und/oder induktiver Erwärmung. Es sollen temperaturgesteuerte Prozesse bzw. abgeleitete Prozesskombinationen für rotationsymmetrische Fügestellen entwickelt werden. Dabei sind die löttechnischen Parameter auf die Materialeigenschaften der Fügepartner (Keramik/Keramik, Keramik/Metall) und Lote (Metall-, Aktiv- und Glaslote) abzustimmen und zu optimieren sowie die prozessabhängige Verbindungsqualität zu charakterisieren. Der Prozessentwicklung geht eine fundierte nach physikalischen und werkstoffwissenschaftlichen Gesichtspunkten durchgeführte Auswahl von Werkstoffsystemen voraus. Eine simulationsgestützte iterative Designentwicklung und Optimierung von Modellbaugruppen sowie die Charakterisierung von Entwicklungsmustern begleitet die Prozessentwicklung. Im Rahmen des Projektes werden in enger Kooperation mit dem PA neue, innovative und ökonomisch hoch effiziente Lötverfahren entwickelt. Dadurch stehen den KMU neue Fertigungskonzepte für z.B. sehr lange und voluminöse Bauteile oder bisher schwer darstellbare Lötverbindungen zur Verfügung. Die Optimierung und Steuerung des lokalen Energieeintrages in der Fügezone lässt eine design-, funktions- und werkstoffangepasste Baugruppenfertigung zu, trägt damit zu einer Effizienz-, Produktivitäts- und Qualitätssteigerung bei. Insbesondere die erheblichen energetischen Einsparungen lassen eine schnelle technische Umsetzung in die KMU´s erwarten. Die Ergebnisse gehen in DVS-Regelwerke ein. Die KMU´s können somit als Zulieferer neue Absatzmärkte für verbesserte Produkte, Lote sowie Lötverfahren, für die Automatisierungstechnik und den physikalischen Gerätebau identifizieren und erschließen. Das Einsatzportfolio für Hersteller von Laser- und Induktionsanlagen wird diversifiziert.