MPWire

Projektbeschreibung

Das Vorhaben MPWire untersucht das Fügen artgleicher und artungleicher Kabel-Rohrableiter-Verbindungen mit dem Magnetimpulsschweißverfahren (MPS). MPWire thematisiert demnach sowohl den Geometrieübergang von Kabeln zu Massivleitern durch den Einsatz von Rohrableitern als auch den Werkstoffübergang zwischen Aluminium und Kupfer.

Der Fokus liegt auf der stoffschlüssigen Verbindung der Rohrableiter mit den Einzeldrähten der Kabel sowie der stoffschlüssigen Anbindung der Einzeldrähte der Kabel untereinander. Im Projekt MPWire wird der Nachweis der stoffschlüssigen Anbindung sowohl für artgleiche Aluminium-Aluminium- und Kupfer-Kupfer-Verbindungen als auch für artungleiche Aluminium-Kupfer-Verbindungen erbracht. Im Zuge der Untersuchungen werden die mechanischen und elektrischen Verbindungseigenschaften bestimmt und mit einer geeigneten Bewertungsmethodik analysiert. Es wird demonstriert, dass eine korrekte Einstellung der MPS-Prozessparameter und eine optimale Dimensionierung der Fügepartner die Herstellung von Kabel-Rohrableiter-Verbindungen mit sehr guten elektrischen und mechanischen Verbindungseigenschaften ermöglicht. Dies wird zusätzlich durch den Vergleich mit mechanisch gefügten Kabel-Rohrableiter-Verbindungen bestätigt.

Die Ursachen der guten Verbindungseigenschaften sind zum einen die stoffschlüssige Anbindung der Fügepartner sowie die gute Kompaktierung des Kabels durch den MPS-Prozess – insbesondere auch im Zentrum der verwendeten Kabel. Weiterhin wird eine zerstörungsfreie Qualitätssicherungsmethode auf Basis der aktiven Thermografie für den Anwendungsfall „MPS-gefügte Kabel-Rohrableiter-Verbindung“ entwickelt.

Die Untersuchungen des Vorhabens MPWire ermöglichen es Anwendern, Teile von elektrischen Systeme aus Aluminium auszuführen ohne Qualitätseinbußen in Kauf nehmen zu müssen. Der notwendige Materialübergang zu Kupfer wird mittels MPS realisiert. Diese Multimaterialbauweise geht mit erheblichen Kosten- und Gewichtseinsparungen einher.