Stirweld: Cu-Al-Busbars

Rührreibschweißen von Kupfer und Aluminium mit dem Stirweld FSW-Kopf

1:24 min, © Stirweld, 2. Oktober 2024

Polverbinder mit rührreibgeschweißten Aluminium-Kupfer-Mischverbindungen

© Stirweld

Sie wollen die Zuverlässigkeit und Effizienz von Stromschienen verbessern? Mit Rührreibschweißen ist das möglich! Aber wie geht man vor? Entdecken Sie in dem oben verlinkten Video, wie man Rührreibschweißen durchführt. Im Falle dieses Konzeptnachweises sind nur zwei Schritte für die komplette Montage erforderlich! 

Das Rührreibschweißen kann mit einem speziellen FSW-Kopf durchgeführt werden, der in eine CNC-Fräsmaschine integriert ist. Die Stromschiene besteht aus unterschiedlichen Materialien, wobei Aluminium über Kupfer in einer Überlappungsschweißkonfiguration verarbeitet wird.

Das Aluminiumblech wird im gestuften Überlappstoß mit dem Kupferblech verschweißt

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Für das Rührreibschweißen ist es erforderlich, die Teile in einer speziellen Spannvorrichtung zu halten. 

Nachdem die besten Parameter festgelegt wurden, können wir mit dem Schweißprozess beginnen. Der Kopf senkt sich ab und greift in das rotierende FSW-Werkzeug, um die Teile nahtlos miteinander zu verbinden. 

Und der erste Schritt ist vollbracht! Hier ist das erste Ergebnis dieser ungleichen Rührreibschweißverbindung! 

Gezeigt werden hier Mischverbindungen, aber auch artgleiche Materialien können mit dem FSW-Verfahren kostengünstig und wiederholgenau verschweißt werden.

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Der nächste Schritt besteht darin, die beiden Pole zu montieren, um die Batterien in Reihe zu schalten. Der Pluspol wird aus Aluminium und der Minuspol aus Kupfer hergestellt. 

Eine weitere spezielle Spannvorrichtung wird verwendet, um die Teile zu befestigen, wobei sie auf den Kopf gestellt werden, um eine saubere, transparente Schweißnaht auf der Rückseite zu gewährleisten. Mit einem speziellen FSW-Werkzeug kann das Reibrührschweißen auf dem Kupferteil durchgeführt werden. 

Schließlich wird die gleiche Schweißung auf der Aluminiumseite durchgeführt, um die Kupferklemme zu montieren. 

Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißtechniken bietet das FSW-Verfahren zahlreiche Vorteile für die Stromschienenmontage: Es besteht keine Gefahr des Lockerns oder Lösens von Schraubverbindungen, die Kosten werden auf ein Drittel gesenkt, es behebt den Kupfermangel durch die Verwendung von Aluminium und bietet eine hervorragende Leitfähigkeit.

Die Verfahrensvorteile sind wie folgt:

• Stoffschlüssige Verbindung zwischen Aluminium und Kupfer
• Kein Risiko des Lockerns oder Lösens von Schraubverbindungen
• Keine Probleme durch Kriechen der Werkstoffe oder Setzen der Verbindung
• Nur ein Drittel der Kosten einer herkömmlichen Verbindung
• Einsatz von Aluminium als Antwort auf die weltweite Kupferknappheit
• Perfekte elektrische Verbindung

Anders als beim Laserschweißen kommt es beim Rührreibschweißen zu keinen sprödbrüchigen intermetallischen Phasen, da die Schweißung unter hohem Anpressdruck unterhalb des Schmelzpunkts durchgeführt wird. 

Rührreibschweißen für Stromschienen senkt die Kosten erheblich, erhöht die Haltbarkeit und verbessert die elektrische Leitfähigkeit. Erschließen Sie das Potenzial des Rührreibschweißens für Ihre Stromschiene mit Stirweld. Setzen Sie sich mit uns in Verbindung und beginnen Sie noch heute der kosteneffektiven Produktion!

Es ist auch möglich, Kupfer mit Kupfer artgleich zu verschweißen. Mit dem FSW-Verfahren können Sie nicht nur Schweißungen durchführen, wenn ein Teil aus Kupfer und das andere aus Aluminium besteht, sondern auch FSW von Kupfer-Kupfer oder FSW von Aluminium-Aluminium.

In diesem Video zeigt Ihnen die Firma Stiweld das Rührreibschweiß-Verfahren für Mischverbindungen. Dafür wird ein von Stirweld hergestellter FSW-Kopf in eine konventionelle CNC-Fräsmaschine eingebaut. Der Kopf schützt Ihr Spindellager vor den hohen Anpresskräften, hält die Anpresskraft konstant, um Höhentoleranzen der Bauteile auszugleichen, misst die Anpresskraft für die Qualitätssicherung und wird mit Druckluft und Kühlwasser gekühlt.