Poren- und spritzerfreies Kupferschweißen durch LaVa-Technologie

Elektromobilität erfordert hocheffiziente Serienfertigung von Kupferkomponenten

 

Herzogenrath, 17. November 2020 – Als äußerst leitfähiges Material ist Kupfer grundlegender Bestandteil von Batterien, Elektromotoren und Hochleistungselektronik in Elektroautos. Durchschnittlich enthält ein Elektrofahrzeug fast dreimal mehr Kupfer als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Die zunehmende Elektrifizierung des Verkehrssektors führt demnach auch zu einer gesteigerten Nachfrage an gut automatisierbaren Produktionstechnologien, um Kupferbauteile zu verbinden. Mit dem Laserstrahlschweißen im Vakuum (LaVa-Schweißen) bietet die LaVa-X GmbH ein Verfahren, um das Material entsprechend den hohen Qualitätsanforderungen der Automobilindustrie zu bearbeiten.

Beim Einsatz moderner Laser wird in der Regel sehr viel Energie verbraucht. Auch die Qualität der Schweißnähte ist bei schwer schweißbaren Materialien wie Kupfer häufig unzureichend. „Insbesondere in der Automobilindustrie ist eine hohe Qualität von Schweißverbindungen unerlässlich, um Probleme wie Masseverlust oder Kurzschlüsse zu verhindern“, sagt Dr. Christian Otten, Geschäftsführer der LaVa-X GmbH. „Mit unserer LaVa-Technologie lässt sich die Qualität der Verbindung von Kupferwerkstoffen deutlich verbessern. Durch einen reduzierten Umgebungsdruck sowie eine reduzierte Verdampfungstemperatur kann der Schweißprozess stabilisiert sowie Spritzer, Risse und Porenbildung vermieden werden.“ Durch die Steigerung des Prozesswirkungsgrades können bei Kupfer Einschweißtiefen >1mm pro 1000 W realisiert werden.

Energiebedarf reduziert

Neben den qualitativen Merkmalen spielt bei der Technologie des deutschen Lösungsanbieters insbesondere auch die Reduktion des Energiebedarfs eine entscheidende Rolle. Dadurch bieten sich beispielsweise bei der Verarbeitung von ETP-Kupfer enorme Vorteile, und auch bei dünnen Kupferblechen lassen sich Verzüge vermeiden.
Zudem kann bei der Bearbeitung von Cu-ETP-Hairpins die benötigte Energie des Laserstrahls um bis zu 50 % reduziert werden.

Weitere Vorteile bei LaVa-Schweißen von Kupfer:

  • Hohe Automatisierbarkeit von einem stabilen Schweißprozess
  • Einschweißtiefen von bis zu 10 mm
  • Reduzierung von Spritzern und Poren
  • Flexibilität der Maschinen durch Scanner-basierte Lasertechnik
  • Senkung der Investitions- und Betriebskosten durch IR-Laserquellen kleiner Leistung

 

„Beim LaVa-Schweißen mit Infrarot-Laserquellen haben wir die Erfahrung gemacht, dass es nicht nötig ist, Laser mit Wellenlängen aus dem sichtbaren Bereich – blau und grün – für das Kupferschweißen zu verwenden“, sagt Dr. Christian Otten.

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