Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Ressourcenschonende, stromleitende Verbindungen für die Energiewende (Ampere-Clinch)

Im Fokus grüner Energietechnik und Mobilität werden stromleitende Fügeverbindungen unter Verwendung recycelter Werkstoffe zu einem Kernthema der Energiewende. Die Energiekrise erfordert Verfahren, die durch geringe Investions- und Betriebskosten langzeitbeständige Kontaktierungen elektrischer Leiter herstellen können. Zusätzlich muss unter dem Aspekt der Ressourcenknappheit vermehrt auch der Einsatz recycelter Werkstoffe (Sekundärwerkstoffe) sowie Mischverbindungen leitfähiger Werkstoffe in den Fokus rücken. KMU stehen hier aktuell vor dem Problem, dass der Einsatz alternativer Fügeverfahren und Werkstoff(-kombinationen) nicht möglich ist, da Erfahrungen und wissenschaftlich validierte Verfahren fehlen, um die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der neuen Fügeverbindungen einschätzen zu können. Gerade KMU können an dieser Stelle oft die dazu notwendigen finanziellen Mittel nicht aufbringen und sind auf vorwettbewerbliche Forschung angewiesen. Innerhalb des Forschungsvorhabens sollen deshalb die stromleitenden Eigenschaften von Clinchverbindungen aus Kupfer, Aluminium und deren Mischverbindungen aus Primär- und Sekundär-Werkstoffen untersucht und qualifiziert werden. Im Gegensatz zu anderen Fügeverfahren entsteht durch den Kaltumformprozess des Clinchens kein markanter Wärmeeintrag, es werden keine zusätzlichen Hilfsmittel und keine Hilfsfügeteile benötigt. In Industrie und Literatur ist der Kaltumformprozess zudem für seine festigkeitssteigernde Wirkung bekannt, weshalb das Verfahren auch für andere Bauteile verwendet wird und die Forschungsergebnisse so auf viele Industriebereiche übertragbar sind. Die Charakterisierung der statischen und zyklischen Festigkeit sowie der elektrischen Eigenschaften der Primär- und Sekundär-Werkstoffe und Verbindungen ermöglichen KMU und der Großindustrie die Anwendung in Bereichen der E-Mobilität, der Energiespeichertechnik, der Photovoltaik oder auch der Gebäudetechnik (Solaranlagen).