Cluster Mechatronik & Automation

News

15.01.2021

Einpresstechnik in der Leistungselektronik

Fraunhofer EMFT bietet Möglichkeit zur Projektpartnerschaft

Querschliff eines Einpresskontaktes nach mechanischer Beanspruchung

Der enorme Bedarf an elektrischer Leistung in allen (autonomen) elektrisch betriebenen Fahrzeugen stellt erhebliche Mehranforderungen für Verbindungstechnik, schaltende Elemente und die Verbindungskabel dar. Eine wesentliche Voraussetzung für diese Verbindung ist die Zuverlässigkeit. Daher besteht ein hoher Untersuchungsbedarf Ausfallmechanismen zu erkennen und zu beseitigen. Interessierte Unternehmen können sich als Partner in einem Forschungsprojekt mehrerer Fraunhofer-Institute einen Wissensvorsprung sichern.

Ein Beispiel für Anwendungen in der Leistungselektronik sind Einpresskontakte, die die Verbindungsebene zwischen Kabel, Stecker und Leiterplatten (oder Stromschienen) sicherstellen. Die bekannten Degradationsmechanismen dieser Verbindung behandeln derzeit fast ausschließlich die Mechanismen der Reibkorrosion (z. B. „fretting“, „wear“). Diese sind zwar komplex, jedoch in zahlreichen Veröffentlichungen umfassend beschrieben. Neu ist es, die Einflussnahme im Bereich der Höchstbeanspruchung durch elektrische Spannung oder elektrische Ströme in Kombination mit mechanischer Belastung als thermische oder thermomechanische Last zu untersuchen.

Clustermitglied Fraunhofer EMFT in Oberpfaffenhofen, das Fraunhofer IWM in Freiburg und das Fraunhofer IWMS in Halle planen zu dieser interessanten Thematik ein Forschungsprojekt im Bereich der angewandten Forschung. Es soll eine Früherkennung von Rissen als Anzeige von Degradationserscheinungen mechanisch, elektrisch oder Röntgen-optisch erfasst werden. Kann diese Rissausbreitung in Kombination mit hohen (Wechsel-) Strömen mit einer Veränderung des elektrischen, thermischen und mechanischen Verhaltens beschrieben werden, ist dies als eine intensive Weiterentwicklung der Wissensbasis zu sehen.

Ziel des Vorhabens ist es, den technischen Ausfall, also die Einschränkung der eigentlichen Funktion der Verbindung des Einpresskontaktes zur „Übertragung hoher Ströme mit geringer Eigenerwärmung“ mit einem Ausfallmechanismus zu korrelieren.

Beteiligte Unternehmen können dies nutzen, um frühzeitig eigene Kontakte auszulegen oder Einpresskontakte zu bewerten. Darüber hinaus können die Unternehmen mit dem erarbeiteten Knowhow auch detaillierte Analysen und Früherkennungs-Prozeduren in die eigene Fertigung und Qualitätssicherung eingliedern.

Interessierte Unternehmen melden sich bitte bei Clustermanager Dr. Benedikt Sykora (benedikt.sykora@bayern-innovativ.de; Telefon: +49 821/569797-12) oder direkt an Dr.-Ing. Frank Ansorge, Telefon: 089 / 54759-456 (Büro) oder E-Mail: frank.ansorge@emft.fraunhofer.de.


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