1'500 Ampere, 600 Kilowatt oder 815 Pferdestärken
Projekt des Monats März 2020
Das Design und die Analyse elektrischer Systeme kann herausfordernd sein, so auch bei einer 15 x 55 x 500 mm grossen Anschluss-Komponente aus Kupfer. Bei diesem flexiblen Bauteil, werden Ströme von bis zu 1'500 Ampere für die Kernspintomographie (MRT) übertragen.
Neben der Bauteilbemessung ist die Anbindung der beiden Kontaktbauteile zu den flexiblen Litzenkabeln eine ansehnliche Herausforderung, deren ohmscher Widerstand kleingehalten werden muss, damit eine sichere Funktion des Endverbrauchers sichergestellt wird. Warum ist die Schweissung so relevant? Häufig wird vernachlässigt, dass auch Stromkabel mit der Schweissanbindung zu den elektrischen Verbrauchern zählen und daher die Stromspannung absinken lassen. Die Leistung eines Kabels richtet sich nach Daten wie der Länge, den Querschnitt, der Eingangsspannung, den Anbindungsqualitäten sowie der Gesamtlast. Von der Spannung, die an der Quelle in die Leitung hineinkommt, geht auf dem Weg zum Verbraucher ein gewisser Anteil verloren.
Wenn es zu einem Leitungsverlust aufgrund von Anbindungsqualitäten kommt, so sind zwei Auffälligkeiten zu beobachten: Auf der einen Seite erwärmt die anfangs hohe Belastung das Kabel, was bis zu einer thermischen Überlastung führen kann, die wiederum die flexible Verbindung zerstören kann. So eine Überlastung erhöht auch das Risiko, dass es sogar zu einem Brand kommt. Aus diesem Grund ist eine bestmögliche Schweissanbindung jedes einzelnen Litzendrahts nötig um den Leitungswiderstands nicht zu strapazieren.
Insbesondere die grosse Wärmeableitung, aufgrund der verhältnismässig voluminösen Oberfläche in dieser Baugruppe, tragen für den anspruchsvollen Einsatz des Verfahrens Elektronenstrahlschweissen mit seinen exzellenten Ergebnissen zu einem überdurchschnittlichen Qualitätsprodukt bei.
