Effiziente und gezielte Oberflächenbehandlung mittels Laserstrahlung für prozesssicheres Metall-Ultraschallschweißen

Das Metall-Ultraschallschweißen (M-USS) ist ein industriell verbreiteter Fügeprozess für elektrische Verbindungen (z. B. Bordnetz- oder Batteriefertigung). Das Verfahren gilt als sehr oberflächensensitiv, sodass ungünstige Veränderungen des Oberflächenzustands vor dem Schweißprozess zu großer Streuung der Verbindungsqualität (zumeist mechanische Festigkeit) oder Ausschuss führen können. Im Rahmen des Forschungsvorhabens LaserProMUSS werden verschiedenste Oberflächenzustände von Kupfer und Aluminium hinsichtlich ihrer Wechselwirkung mit dem Schweißprozess untersucht. Die Ergebnisse dienen zugleich als Grundlage zur Entwicklung einer robusten Laserbehandlung, die von wechselnden Prozesseingangsgrößen weitestgehend unbeeinflusst bleibt und einen robusten Ausgangszustand für den Schweißprozess darstellt. Das Potenzial kann in Abhängigkeit der Anwendung und der eingesetzten Werkstoffe beispielhaft dargestellt werden, wobei zur sicheren Implementierung weiterer Forschungsbedarf besteht.