Hybrid Friction Eutectic Bonding (HFEB) – stoffschlüssiges Fügen von Aluminium und Kupfer unter Nutzung der eutektischen Reaktion

Der zunehmende Einsatz von Aluminium-Kupfer-Mischverbindungen für Anwendungen im Bereich E-Mobility führt zu Herausforderungen an die einzusetzenden Fügetechnologien. In dieser Arbeit wurde daher gezielt die Bildung einer eutektischen Schmelze zwischen Aluminium und Kupfer während eines Pressschweißprozesses ausgelöst, um den Lösungsraum zwischen Press- und Schmelzschweißverfahren zu nutzen. Während der Initialkontakt durch den Fügedruck beschleunigt wird, findet die Vergrößerung der Fügefläche durch die Bildung einer eutektischen Schmelze zwischen den festen Grundwerkstoffen innerhalb von weniger als einer Sekunde statt. In Abhängigkeit der Prozessführung kann der Pressschweißprozess erneut genutzt werden, um die Schmelze aus der Fügezone zu verdrängen. Die Bildung weiterer spröden Phasen wird durch die Limitierung der Spitzentemperatur und des Energieeintrags minimiert. Durch eine geeignete Prozessführung zeigen sich Vorteile beim Übertrag auf weitere Verfahren und Bauteilgeometrien.