Sauerstofffreier Aluminium-Kupfer-Verbundguss – Simulation, Grenzflächenanalyse und Mikrostruktur oxidschichtfreier Verbundgussbauteile

Zusammenfassung

Werkstoffverbunde aus Aluminium (Al) und Kupfer (Cu) vereinen Vorteile beider Werkstoffe: die hohe Wärmeleitfähigkeit von Cu und die geringe Dichte und niedrigen Kosten von Al. Die thermische und elektrische Leitfähigkeit ist durch den stoffschlüssigen Werkstoffverbund gegenüber einer kraft- oder formschlüssigen Verbindung vorteilhaft, weshalb das Verbundgießverfahren eingesetzt wurde. Aufgrund störender Oxidschichten der Werkstoffe, ist dieses Verfahren zur stoffschlüssigen Verbindung bislang nur erschwert möglich, weshalb im Sonderforschungsbereich 1368 „Sauerstofffreie Produktion“ neue Verfahren entwickelt wurden, um Verbunde zwischen Al und Cu unter sauerstofffreien Bedingungen herzustellen. Die resultierenden Verbundzonen wurden in Abhängigkeit von den verwendeten Prozessparametern hinsichtlich der Grenzflächenphasen und der Wärmeleitfähigkeit analysiert, sowie die mech. Eigenschaften der Verbunde ermittelt. Formfüllvorgänge und Abkühlparameter wurden simuliert, um die Wärmeleitfähigkeiten der intermetallischen Phasen in der Verbundzone softwaregestützt zu berechnen und experimentell zu validieren.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2025
ISBN-Online: 978-3-69030-073-5
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem IW
Band: IW 01/2025
Sprache: Deutsch
Seiten: 115
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff Seiten I - IX
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 2
1. 2.1 Urformen durch Gießen Kein Zugriff
2. 2.2 Verbundgießverfahren Kein Zugriff
3. 2.3 Simulation von Gießprozessen Kein Zugriff
4. 2.4 Voraussetzungen für die Verbundbildung Kein Zugriff
5. 2.5 Vorbehandlung und Reinigung der Fügezonenoberfläche Kein Zugriff
6. 2.6 Fügeverfahren für Aluminium mit Kupfer Kein Zugriff
7. 2.7 Bildung und Eigenschaften der Al-Cu Verbundzone Kein Zugriff
8. 2.8 Diffusion von Metallen Kein Zugriff
9. 2.9 Leitfähigkeit von Metallen Kein Zugriff
10. 2.10 Benetzungsverhalten Kein Zugriff
3 Motivation und Zielsetzung Kein Zugriff Seiten 37 - 38
1. 4.1 Guss- und Einlegerwerkstoffe Kein Zugriff
2. 4.2 Einstellung einer sauerstofffreien Atmosphäre Kein Zugriff
3. 4.3 Gießsimulation Kein Zugriff
4. 4.4 Benetzungsuntersuchungen und Verbundguss mit desoxidierten Einlegeteilen im Kokillenguss Kein Zugriff
5. 4.5 Analyseverfahren zur Untersuchung und Charakterisierung der Werkstoffverbunde Kein Zugriff
1. 5.1 Gießsimulation und die soldering time Kein Zugriff
2. 5.2 Oxidschichtfreie Aluminium-Kupfer-Verbunde Kein Zugriff
1. 6.1 Gießsimulation Kein Zugriff
2. 6.2 Eigenschaften der hergestellten Aluminium-Kupfer-Verbunde Kein Zugriff
7 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 93 - 115