Flexible Strombänder für hohe Ströme
Projekt des Monats Juli 2017
Strombänder werden überall dort eingesetzt, wo hohe Ströme beweglich übertragen werden. Sie sind thermisch hoch belastbar, beständig gegen Umwelteinflüsse und besitzen eine hinreichend mechanische Festigkeit. Diese stromführenden Bänder dienen als Verbindungselement zu Hochstromleitungen, die sich bei jedem Impuls bewegen. Daher müssen sie flexibel und schwingungsfest sein, aber auch bei hohen thermischen Belastungen einen zuverlässig guten Anschlusskontakt gewähren.
Die Bänder bestehen aus paketartig aufeinander geschichteten Kupferfolien (Folienstärke von 0,1 bis 0,4 mm), welche an den Anschlussenden fest miteinander verbunden werden.
Um die Stromleitfähigkeit der Bänder optimal zu halten, ist neben dem Folienpaket-Querschnitt und der Auswahl von äusserst leitfähigen Werkstoffen auch das Fügeverfahren von wesentlicher Bedeutung. Zur Herstellung von Kupfer-Bändern stehen folgende Verfahren zur Verfügung:
- Elektronenstrahlschweissen
- Pressschweissen
- Schutzgasschweissen
- Löten
- Pressnieten
Je nach Auswahl des Fügeverfahrens sinkt die Leitfähigkeit des Bandes. Eine wesentliche Voraussetzung für einen möglichst verlustfreien Stromfluss über die gesamte Bandlänge bietet das Elektronenstrahlschweiss - Verfahren. Dies hat eine minimale Wärmeeinbringung zur Folge und erlaubt ein verzugs- und spannungsarmes Schweissen – auch an fertig bearbeiteten Teilen mit grossen Querschnitten. Ein weiterer Vorteil dieser Art von Energiezufuhr liegt darin, dass sich auch unterschiedliche Werkstoffe miteinander verbinden lassen. Weil das Schweissen im Vakuum erfolgt, können keine Verunreinigungen in die Schmelze gelangen. Nicht zuletzt lassen sich die Schweissparameter so genau steuern, dass eine hohe Reproduzierbarkeit und somit eine gleichbleibende Schweissqualität garantiert ist.
Je nach Anwendungsfall können Strombänder aus Aluminium- oder Kupferfolien mit unterschiedlichen Festigkeiten hergestellt werden. Das Elektronenstrahlschweiss - Verfahren ist insbesondere für Anwender in der Energieübertragung, Solarindustrie, Automobilindustrie, Maschinen- und Anlagenbau interessant.
Aufgezeigte Beispielbilder zeigen Kupferbänder mit massiven Anschlussstücken die mittels Elektronenstrahlschweissen im kompletten Querschnitt mit einem Folienpaket aus Kupfer und Chrom-Nickel-Stahl verschweisst wurden.
