Projektdaten

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Maßgeschneiderte Wärmecharakteristiken für das Fügen mit reaktiven Folien

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Die Anwendung einer sich selbst ausbreitenden Reaktion als Wärmequelle bei Fügeprozessen zielt auf sehr hohe Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Reaktionsfront und damit einhergehend kurze Prozesszeiten ab.Eine Vielzahl von Anwendungen erfordert jedoch maßgeschneiderte Temperaturverteilungen während des Fügeprozesses in Abhängigkeit von Wärmeleitung, Wärmekapazität und Dichte der Materialien und der geometrischen Form in der Verbindungszone von den Komponenten, um eine Schweißbarkeit zu realisieren. Beim Fügen insbesondere beim Löten werden gegenwärtig üblicherweise nanoskalige Reaktionsfolien mit einer hohen Ausbreitungsgeschwindigkeit in der Ebene eingesetzt. Das einheitliche Schichtdesign berücksichtigt jedoch nicht die werkstofflichen und geometrischen Besonderheiten der zu fügenden Strukturen. Bei Verbindungen zwischen Partner unterschiedlicher Dicke oder unterschiedlicher Morphologie müssen zum Beispiel asymmetrische oder anisotrope Wärmeflüsse während des Fügeprozesses und bei der Auslegung der Folien berücksichtigt werden. Die Charakterisierung der Interaktion zwischen Prozess, Folie und Mikrostruktur stellt die zentrale Herausforderung bei Fügeprozess mit reaktiven Folien dar, um einen maßgeschneiderten Temperatur-Zeit-Verlauf für eine großflächige Verbindung (> 20 x 20 mm2 eine Gestaltung der Folien und eine Oberflächenstruktur zu realisieren. Dieses Projekt zielt darauf ab, einen Gesamtansatz für die Herstellung, Charakterisierung und Anwendung reaktiver Folien mit maßgeschneiderten Morphologien für die makroskopische Verbindung von Thermoplasten und Metallen zu entwickeln. Mit einer Kombination aus Material-, Form- und Kraftschluss in der Fügezone können Verbindungen mit verbesserten Trageeigenschaften im Vergleich zu Verbindungen, die gegenwärtig mit nanoskalige Reaktionsfolien hergestellt werden, realisiert werden.