Untersuchung der gießtechnischen Herstellung von Aluminium-Kupfer Verbindungen

Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit war, die Herstellung von stoffschlüssigen Aluminium-Kupfer-Verbunden im Druckgussprozess mit verschiedenen Beschichtungen der Einleger. Ein weiteres Ziel war, die Untersuchung der Verbunde in Bezug auf die elektrische Leitfähigkeit sowie die Wärmeleitfähigkeit. Auf der Basis von Vorversuchen des Fraunhofer IFAM, dem wissenschaftlichen Praxisprojekt und verschiedener Untersuchungen zum Aluminium-Kupfer-Verbundguss aus dem aktuellen Stand der Technik wurden die Beschichtungswerkstoffe ausgewählt und zwei Versuchsreihen geplant. In der ersten Versuchsreihe wurden Kupferbleche mit den Beschichtungen Zink, Zinn, Silber, Nickel, Chrom und Kupfer (mittels Elektroabscheiden) im Druckguss mit Aluminium vergossen. Diese Proben wurden auf die elektrische Leitfähigkeit und die Zugscherfestigkeit geprüft. Zudem wurden die Verbundzonen mit dem Rasterelektronenmikroskop charakterisiert. In der zweiten Versuchsreihe wurden Kupferrohre mit den Beschichtungen Zink, Zinn und Silber sowie unbehandelte Rohre als Referenzprobe vergossen. Bei diesen Verbunden wurde der Wärmedurchgangskoeffizient bestimmt. Bezüglich der geforderten Ziele für die elektrische Leitfähigkeit und Zugscherfestigkeit der vergossenen Bleche liefern die Beschichtungen Nickel, Zinn und Silber die besten Ergebnisse. Auch die Aufnahmen aus dem Rasterelektronenmikroskop bestätigen, dass diese Beschichtungen dazu beitragen, eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Aluminium und Kupfer zu erreichen.