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Der Gegenstand betrifft ein elektrisches Anschlussteils, bei dem ein elektrischer Leiter bereitgestellt ist, der elektrische Leiter galvanisch beschichtet ist und ein Kontaktbereich des Leiters durch ein Entfernen der galvanischen Beschichtung freigelegt ist.
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Um elektrische Anschlussteile, insbesondere für Kraftfahrzeuge, vor Umgebungseinflüssen zu schützen, ist es bekannt, einen elektrisch leitenden Kern des Anschlussteils zu beschichten. Das Dokument
DE 10 2008 035 863 A1 beschreibt beispielsweise ein Kraftfahrzeuganschlusselement, dessen aus einem Aluminiumteil und einem Kupferteil bestehender Leiterkern umfangsseitig galvanisch beschichtet ist. Die Beschichtung bedeckt insbesondere eine zwischen dem Aluminiumteil und dem Kupferteil gebildete Nahtstelle und schützt so vor einer Korrosion des elektrisch leitenden Übergangs zwischen Kupfer und Aluminium. So kann dauerhaft eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Aluminiumteil und dem Kupferteil gewährleistet werden. Der aus dem Aluminiumteil und dem Kupferteil gebildete Kern des Anschlusselemente wird gemäß dem aus
DE 10 2008 035 863 A1 bekannten Herstellverfahren vor dem Galvanisieren unter einem Abstand zu der Nahtstelle mit einem Klebeband maskiert, so dass die Beschichtung in dem maskierten Bereich nachträglich durch ein Abziehen des Klebebands lokal entfernt werden kann. Auf diese Weise können der Aluminiumteil oder der Kupferteil zum Anschließen eines Leiters freigelegt werden, während gleichzeitig die Nahtstelle durch die Beschichtung geschützt bleibt.
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Das voranstehend beschriebene Maskieren des zu beschichtenden Leiterkerns ist jedoch aufwändig, da die zu beklebende Oberfläche sehr glatt und frei von Verschmutzungen und Schmierstoff sein muss, um eine zuverlässige Anhaftung des Klebebands zu gewährleisten. Zudem ist ein automatisiertes Herstellen eines solchen Anschlussteils mit einem voranstehend beschriebenen Maskierschritt in für die betriebliche Praxis sinnvoller Weise nur unter dem Einsatz einer kostenintensiven Bandgalvanik möglich, wobei auch die Bereitstellung und Applikation des Klebebands Kosten verursacht.
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Vor dem Hintergrund des voranstehend beschriebenen Stands der Technik lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, ein Anschlussteil anzugeben, welches die voranstehend genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Anschlussteil nach Anspruch 1 gelöst.
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Zunächst ist ein elektrischer Leiter bereitgestellt. Der elektrische Leiter bildet insbesondere einen elektrisch leitenden Kern des Anschlusselements und kann beispielsweise ein Flachleiter sein, der einen insbesondere im Wesentlichen rechteckigen Leiterquerschnitt aufweisen kann. In weiteren Ausgestaltungen können zumindest teilweise abgerundete, insbesondere ovale oder kreisrunde Leiterquerschnitte vorgesehen sein.
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Der bereitgestellte elektrische Leiter ist galvanisch beschichtet. Dabei kann der Leiter mit einer oder mehreren Schichten ummantelt werden. Insbesondere können Schichten aus Nickel und/oder Zinn oder ähnlicher Metalle, oder Legierungen, die Nickel und/oder Zinn oder ähnliche Metalle enthalten, elektrochemisch auf dem elektrischen Leiter abgeschieden werden. Durch die Beschichtung wird der elektrische Leiter vor chemischen und mechanischen Umgebungseinflüssen, insbesondere vor Korrosion, geschützt.
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Es ist erkannt worden, dass das Entfernen einer an dem Anschlussteil vorgesehenen galvanischen Beschichtung in kostengünstiger und zuverlässiger Weise dadurch ermöglicht werden kann, dass die galvanische Beschichtung in dem Kontaktbereich mit einer Strahlquelle entfernt wird. Damit kann auf ein aufwändiges Maskieren des zumindest teilweise zum Freilegen des Kontaktbereichs zu entschichtenden elektrischen Leiters verzichtet werden. Die galvanisch abzuscheidende Schicht wird daher auf der gesamten der Umgebung zugewandten Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht, wobei der Leiter unmittelbar und vollständig ohne etwaige Zwischenelemente von der Schicht bedeckt wird. Auf diese Weise kann ein homogener Schichtauftrag mit im Wesentlichen konstanter Schichtdicke gewährleistet werden. Insbesondere kann die Beschichtung in dem Kontaktbereich mit Hilfe des Strahlverfahrens im Wesentlichen rückstandslos entfernt werden. Dabei kann das Strahlverfahren gleichermaßen dem Entschichten, als auch dem Reinigen und Glätten der Oberfläche des Kontaktbereichs dienen. Insbesondere im Vergleich zum eingangs beschriebenen Maskieren besteht der Vorteil, dass nach dem Entschichten keine verfahrensbedingten Verunreinigungen, wie z. B. Klebstoffrückstände oder Bandreste, im Kontaktbereich anhaften.
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Die Beschichtung wird an dem Anschlussteil mit Hilfe der Strahlquelle vorzugsweise lokal entfernt, dass kein Werkzeug, wie z. B. ein Fräs- oder Schleifwerkzeug, mechanisch auf das Anschlussteil einwirkt. Durch die Strahlquelle kann somit ein schonender Schichtabtrag erfolgen, wobei die Eigenschaften der Randzone in dem Kontaktbereich des elektrischen Leiters, wie das Materialgefüge oder die Eigenspannungen – und damit auch dessen elektrische Eigenschaften – nicht durch übermäßigen Wärmeeintrag oder hohe Bearbeitungskräfte negativ beeinflusst werden.
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Weiter kann mit Hilfe der Strahlbearbeitung die Geometrie des freizulegenden Kontaktbereichs im Wesentlichen frei gewählt werden, da die von dem Strahl freigelegte Fläche maßgeblich von der Strahlführung bzw. der Bewegung einer Strahldüse relativ zum zu entschichtenden Bauteil und dem Strahlquerschnitt beim Auftreffen des Strahls auf die abzutragende Beschichtung abhängt. Gegenüber dem Maskieren besteht daher der Vorteil, dass die freigelegte Fläche nicht durch eine Bandgeometrie vorgegeben ist. Beispielsweise kann der freigelegte Kontaktbereich in einer Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige oder zumindest abschnittsweise gekrümmte Grundform aufweisen.
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Durch die hohe Flexibilität kann in einer Produktionsanlage in einfacher Weise eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Fläche des freizulegenden Kontaktbereichs an einem Anschlussteil erfolgen, in dem die Prozessparameter der Strahlquelle und/oder die Strahlführung angepasst werden. Auch wird ein Umrüsten einer solchen Produktionsanlage von einer ersten zu bearbeitenden Anschlussteilgeometrie auf eine zweite zu bearbeitende Anschlussteilgeometrie vereinfacht.
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Nach einer Ausgestaltung ist wenigstens eine zwischen zwei Leiterkomponenten des elektrischen Leiters gebildete Nahtstelle galvanisch beschichtet. Es ist erkannt worden, dass eine Nahtstelle zwischen zwei Leiterkomponenten, die vorzugsweise aus verschiedenen Metallwerkstoffen sind, z. B. eine Komponente aus einem Aluminiumwerkstoff und eine Komponente aus einem Kupferwerkstoff, besonders geschützt werden muss, um Kontaktkorrosion durch in die Nahtstelle eindringende Umgebungsfeuchte zu verhindern. Andererseits muss für eine Kontaktierung mit einem Leiter aus dem Material der Kontaktstelle diese von der Beschichtung befreit werden.
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Das Entfernen der galvanischen Beschichtung an dem elektrischen Leiter, insbesondere im Kontaktbereich, erfolgt mit einem Abstand zur Nahtstelle, so dass die Nahtstelle nach dem Freilegen des Kontaktbereichs weiterhin galvanisch beschichtet ist. Die Nahtstelle ist Teil eines am unbeschichteten elektrischen Leiter zwischen den Leiterkomponenten gebildeten Verbindungsbereichs, wobei die Nahtstelle entlang der der Umgebung zugewandten Oberfläche des unbeschichteten elektrischen Leiters verläuft. Da der freigelegte Kontaktbereich mit einem Abstand zur Nahtstelle an dem elektrischen Leiter angeordnet ist, ist die Nahtstelle vor Umgebungseinflüssen, wie z. B. Korrosion, geschützt. Auf diese Weise kann dauerhaft eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leiterkomponenten sichergestellt werden.
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Die Strahlquelle ist gemäß einer Weiterbildung eine Laserstrahlquelle. Mit Hilfe des durch die Strahlquelle emittierten Laserstrahls kann ein gezielter Abtrag der galvanischen Beschichtung in dem Kontaktbereich erfolgen. Dabei wird die Beschichtung durch kurze Laserpulse (z. B. mit einer Frequenz von größer 30 kHz und insbesondere kleiner 100 kHz) hoher Intensität (Z. B. einer Leistung von mehr als 20 W und insbesondere kleiner 100 W) verdampft. Durch die Bearbeitung mit dem Laserstrahl kann die vorgesehene Form des freizulegenden Kontaktbereichs besonders präzise aus der Beschichtung herausgearbeitet werden. Die Prozessgrößen der Strahlbearbeitung können dabei der Beschaffenheit der abzutragenden Beschichtung, wie z. B. deren Zusammensetzung oder Schichtdicke, derart angepasst sein, dass ein möglichst geringer Wärmeeintrag in den elektrischen Leiter erfolgt. Damit bleiben die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des elektrischen Leiters, insbesondere in dessen dem Schichtabtrag zugewandter Randzone, durch den Schichtabtrag im Wesentlichen unbeeinflusst.
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Für den Fall, dass der elektrische Leiter aus wenigstens zwei verbundenen Leiterkomponenten gebildet ist, bietet der mittels einer Strahlquelle, insbesondere einer Laserstrahlquelle, erfolgende Schichtabtrag den Vorteil, dass der Schichtabtrag nahe einer zwischen den Leiterkomponenten gebildeten Nahtstelle erfolgen kann. Beispielsweise kann ein Kontaktbereich an dem Anschlussteil mit einem Abstand von weniger als 2 mm, bevorzugt weniger als 1 mm, weiter bevorzugt weniger als 0,5 mm zu der Nahtstelle gebildet werden. Bei der Herstellung des Anschlussteils unter Verwendung einer Strahlquelle, insbesondere einer Laserstrahlquelle, kann daher ein präziser Schichtabtrag in unmittelbarer Nähe zu einer zwischen zwei Leiterkomponenten gebildeten Nahtstelle erfolgen, ohne die von der Beschichtung bedeckte Nahtstelle zur Umgebung hin freizulegen. Durch den präzisen Schichtabtrag kann die Breite einer Leiterkomponente in optimaler Weise zur Ausbildung des Kontaktbereichs genutzt werden. Dabei kann die quer zur Längserstreckung des elektrischen Leiters gemessene Breite des Kontaktbereichs wenigstens 80%, bevorzugt wenigstens 90%, weiter bevorzugt wenigstens 95% der quer zur Längserstreckung des elektrischen Leiters gemessenen Breite der jeweiligen Leiterkomponente betragen.
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Gemäß weiteren Ausgestaltungen kann als Strahlquelle grundsätzlich jede Art von Strahlquelle verwendet werden, die zum Abtrag der galvanischen Beschichtung geeignet ist. So kann das Freilegen der Kontaktfläche beispielsweise mit Hilfe einer Plasmastrahlquelle, durch Druckluftstrahlen mit festem Strahlmittel, Wasserstrahlen, Trockeneisstrahlen oder CO2-Schneeisstrahlen erfolgen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung wird die galvanische Beschichtung in dem Kontaktbereich im Wesentlichen rückstandsfrei entfernt. „Im Wesentlichen rückstandsfrei” bedeutet hier, dass in dem Kontaktbereich, insbesondere auf der Oberfläche des Kontaktbereichs, wenigstens 95%, bevorzugt wenigstens 98%, weiter bevorzugt wenigstens 99% der galvanischen Beschichtung entfernt worden sind. Damit kann eine besonders reine Oberfläche des Kontaktbereichs zum Anschließen eines Leiters oder Kabels, beispielsweise durch Schweißen, insbesondere Reibschweißen, bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Entfernung derart sein, dass die Beschichtung im Kontaktbereich keine geschlossene Fläche bzw. Abdeckung des Kontaktbereichs mehr darstellt.
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Nach einer Weiterbildung wird die Rauheit der Oberfläche des freigelegten Kontaktbereichs durch eine Oberflächenbearbeitung mit der Strahlquelle eingestellt. Dabei kann die Oberfläche des freigelegten Kontaktbereichs nach der Oberflächenbearbeitung insbesondere einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von weniger als 15 μm, bevorzugt weniger als 10 μm, weiter bevorzugt weniger als 5 μm aufweisen. Die Oberflächenbearbeitung kann unmittelbar nach dem Schichtabtrag erfolgen. Beispielweise kann der Strahl nach dem im Wesentlichen rückstandsfreien Entfernen der Beschichtung für eine vorgegebene Zeitdauer von beispielsweise wenigstens 2 s, bevorzugt wenigstens 1 s, weiter bevorzugt wenigstens 0,5 s auf die Oberfläche des freigelegten Kontaktbereichs einwirken, um die geforderte Rauigkeit einzustellen. Dabei kann die Oberflächenbearbeitung mit zum Schichtabtrag gleichen oder speziell an die Oberflächenbearbeitung angepassten Strahlparametern erfolgen. So können beispielsweise Rauheitsspitzen im Bereich der Oberfläche des Kontaktbereichs mit Hilfe von Laserstrahlung durch ein lokales Aufschmelzen und Wiedererstarren geglättet werden.
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Beim Bereitstellen des elektrischen Leiters werden eine erste Leiterkomponente und eine zweite Leiterkomponente des elektrischen Leiters stoffschlüssig miteinander verbunden. Eine solche stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise durch Schweißen oder Plattieren, insbesondere Walzplattieren, der Leiterkomponenten erfolgen. Die stoffschlüssige Verbindung gewährleistet eine dauerhafte elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leiterkomponenten. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung können die erste und/oder die zweite Leiterkomponente insbesondere als Flachleiter gebildet sein, wie sie beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik in PKW und LKW eingesetzt werden. Insbesondere lässt sich der Leiter gemäß des Gegenstandes als Kabelschuh, als Energieleiter, als Batterieleitung oder dergleichen in einem Kraftfahrzeug einsetzen.
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Der elektrische Leiter weist einen Kupfer- und/oder einen Aluminiumwerkstoff auf. Der elektrische Leiter kann beispielsweise aus einem Aluminiumflachleiter, der aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist, und einem Kupferflachleiter, der aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet ist, hergestellt sein. Der Aluminium- und der Kupferleiter können jeweils separat voneinander bereitgestellt und durch Walzplattieren in einem kontinuierlich ablaufenden Prozess stoffschlüssig verbunden werden. Dabei kann die aufzubringende Leiterkomponente von geringerer Breite sein, als die Leiterkomponente, welche die Basis bildet. Der auf diese Weise hergestellte elektrische Leiter kann ohne weitere Zwischenschritte unmittelbar nach dem Fügen der beiden Leiterkomponenten galvanisch beschichtet werden. Die galvanisch abzuscheidende Schicht wird daher auf der gesamten der Umgebung zugewandten Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht, wobei jede der Leiterkomponenten unmittelbar und vollständig ohne etwaige Zwischenelemente von der Schicht bedeckt werden kann. Auf diese Weise kann ein homogener Schichtauftrag mit im Wesentlichen konstanter Schichtdicke gewährleistet werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung wird der elektrische Leiter als Band bereitgestellt, wobei das Band vor oder nach dem Beschichten zumindest teilweise in Bandabschnitte aufgetrennt, insbesondere gestanzt wird. Ein solches Band kann als Endlosmaterial einem kontinuierlichen Fertigungsprozess zugeführt werden, so dass das Bereitstellen, Beschichteten und (partielle-) Entschichten unmittelbar aufeinanderfolgend in einer Produktionsanlage effizient durchgeführt werden können. Abhängig von dem gewählten Beschichtungsverfahren wird das Band vor oder nach dem Beschichten zumindest teilweise zu Bandabschnitten vereinzelt, um aus dem Bandmaterial in einfacher Weise separate elektrische Anschlussteile herzustellen.
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Das galvanische Beschichten kann gegenständlich mittels einer Bandgalvanik oder einer Trommelgalvanik erfolgen. Je nach Stückzahl und Anforderungen an das Endprodukt, kann das jeweils geeignete Verfahren ausgewählt werden.
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In einer Bandgalvanik wird das zu beschichtende Material als Endlosband durch ein elektrolytisches Bad geführt. So kann ein hoher Materialdurchsatz erzeugt und das beschichtete Endlosmaterial in einfacher Weise den nachgeschalteten Bearbeitungsstationen einer Produktionsanlage übergeben bzw. kontinuierlich zugeführt werden. Die elektrischen Anschlussteile können nach dem Beschichten als Bandabschnitte von dem Band abgetrennt werden. Abhängig von den Einsatzbedingungen des elektrischen Anschlussteils im fertig montierten Zustand kann es nachteilig sein, dass ein in dieser Weise aus einem beschichteten Endlosband vereinzeltes Anschlussteil im Bereich seiner Trenn- bzw. Schnittfläche nicht beschichtet ist. Dieser Effekt kann zumindest reduziert werden, wenn das Band vor dem Beschichten bereits teilweise aufgetrennt wird, wobei die einzelnen Segmente entlang einer Längsseite des teilweise aufgetrennten Bandes über einen nicht aufgetrennten Gurt oder Steg des Bands verbunden bleiben. Auf diese Weise können auch die Trennflächen der aus dem Band zu vereinzelnden Anschlusselemente zumindest teilweise beschichtet werden.
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Die Trommelgalvanik hat diesbezüglich den Vorteil, dass bereits aus einem Band vereinzelte, separate Bandabschnitte beschichtet werden können, so dass eine vollständige Beschichtung der Oberfläche dieser Bandabschnitte oder Leitersegmente, aus denen im weiteren Verfahrensgang die elektrischen Anschlusselemente hergestellt werden, erfolgt. Auch die bei Abtrennen aus dem Band entstehenden Trennflächen der Bandabschnitte werden dabei vollständig mit der Beschichtung überzogen. Eine solche Trommelgalvanik ist gegenüber einer zuvor beschriebenen Bandgalvanik zudem kostengünstiger zu betreiben. Neben dem Schutz vor chemischen Umgebungseinflüssen, die zu Korrosion führen können, dient die Beschichtung auch dem Schutz des elektrischen Leiters vor mechanischen Belastungen, beispielsweise während des Transports einzelner, beschichteter Bandabschnitte zu einer Strahlanlage, in der die Strahlquelle angeordnet ist.
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Der elektrische Leiter wird nach einer Weiterbildung nach dem galvanischen Beschichten und vor dem Freilegen des Kontaktbereichs mit wenigstens einem elektrisch isolierenden Material beschichtet. Mittels einer solchen im Wesentlichen nicht leitenden Schicht wird dem Auftreten von Kriechströmen im fertig montierten Zustand des Anschlussteils, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, entgegenwirkt. Die elektrisch isolierende Schicht kann beim Freilegen des Kontaktbereichs zusammen mit der galvanischen Beschichtung durch die Strahlquelle lokal entfernt werden.
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Das elektrische Anschlussteil kann gegenständlich aus einer ersten Leiterkomponente und einer zweiten Leiterkomponente gebildet sein, wobei die Leiterkomponenten stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Dabei können die erste und/oder die zweite Leiterkomponente insbesondere als Flachleiter gebildet sein. So kann der elektrische Leiter beispielsweise aus einer Leiterkomponente aus einem Aluminiumwerkstoff und einer Leiterkomponente aus einem Kupferwerkstoff gebildet sein. Die Leiterkomponenten können durch Walzplattieren stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des gegenständlichen Anschlussteils ist wenigstens eine zwischen zwei Leiterkomponenten des elektrischen Leiters gebildete Nahtstelle galvanisch beschichtet. Ein freigelegter Kontaktbereich kann mit einem Abstand zu der galvanisch beschichteten Nahtstelle angeordnet sein. Ein Kontaktbereich kann zum unmittelbaren Anschließen eines weiteren Leiters an der freigelegten Leiterkomponente dienen. Die zwischen den Leiterkomponenten gebildete Nahstelle kann durch die Beschichtung vor Umgebungseinflüssen geschützt sein.
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Der Kontaktbereich kann an dem Anschlussteil insbesondere mit einem Abstand von weniger als 2 mm, bevorzugt weniger als 1 mm, weiter bevorzugt weniger als 0,5 mm zu der Nahtstelle gebildet sein. Insbesondere präzise Strahlverfahren, wie z. B. das Laser- oder Plasmastrahlen, ermöglichen einen Schichtabtrag in unmittelbarer Nähe zur Nahtstelle, ohne die Beschichtung der Nahtstelle zu Beschädigen und die Nahtstelle freizulegen. Die quer zur Längserstreckung des elektrischen Leiters gemessene Breite des Kontaktbereichs kann insbesondere wenigstens 80%, bevorzugt wenigstens 90%, weiter bevorzugt wenigstens 95% der der quer zur Längserstreckung des elektrischen Leiters gemessenen Breite der jeweiligen Leiterkomponente betragen.
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Die erste Leiterkomponente kann in einer zur Aufnahme der ersten Leiterkomponente vorgesehenen Ausnehmung der zweiten Leiterkomponente angeordnet sein, wobei die Ausnehmung insbesondere eine Nut ist. Die Leiterkomponenten können als Flachleiter gebildet sein, so dass sich insgesamt ein rechteckiger Querschnitt des elektrischen Leiters ergibt. Der Kontaktbereich kann in diesem Fall eng benachbart zu einer zwischen den Leiterkomponenten gebildet Nahtstelle verlaufen, die in diesem Fall durch die jeweilige Seitenwand der Nut definiert ist. Der Kontaktbereich kann in einer Draufsicht auf das Anschlusselement ein zwischen zwei Nahtstellen erstreckter Bereich mit im Wesentlichen rechteckiger Grundfläche sein.
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Nach einer Weiterbildung des gegenständlichen Anschlussteils kann die Oberfläche des mit der Strahlquelle freigelegten Kontaktbereichs einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von weniger als 15 μm, bevorzugt weniger als 10 μm, weiter bevorzugt weniger als 5 μm aufweisen. Insbesondere kann die Oberfläche des Kontaktbereichs bezüglich der zum Anschließen eines Leiters in dem Kontaktbereich gewählten Verbindungstechnik, wie z. B. dem Reibschweißen, optimiert sein.
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Die galvanische Beschichtung ist in dem Kontaktbereich des gegenständlichen Anschlusselements nach einer Weiterbildung des Gegenstands im Wesentlichen rückstandsfrei entfernt.
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Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen schematischer Aufbau eines Herstellungsverfahrens;
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2 eine schematische Darstellung eines Bereitstellens des Leiters;
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3 eine weitere schematische Darstellung;
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4 einen zweiten schematischer Aufbau;
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5 einen dritten schematischen Aufbau eines Herstellungsverfahrens;
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6 eine Draufsicht auf ein elektrisches Anschlussteil;
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7 eine Schnittansicht des elektrischen Anschlussteils aus 6;
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8 eine weitere Schnittansicht des elektrischen Anschlussteils aus 6.
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In 1 ist ein schematischer Aufbau eines Verfahrens zum Herstellen eines elektrischen Anschlussteils dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt A wird ein elektrischer Leiter 2 bereitgestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt B wird der elektrische Leiter 2 galvanisch beschichtet. In einem dritten Verfahrensschritt C wird ein Kontaktbereich 4 des elektrischen Leiters 2 freigelegt. Dabei wird die galvanische Beschichtung 6 mit einer Strahlquelle 8 entfernt.
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Der elektrische Leiter 2 wird aus einer ersten Leiterkomponente 10 und einer zweiten Leiterkomponente 12 hergestellt. Die erste Leiterkomponente 10 ist ein Flachleiter aus Kupferwerkstoff, während die zweite Leiterkomponente 12 ein Flachleiter aus Aluminiumwerkstoff ist. Es ist aber auch möglich, dass diese Kombination genau anders herum gebildet ist. Die erste Leiterkomponente 10 und die zweite Leiterkomponente 12 können jeweils in einem Coil bereitgestellt und der Vorrichtung 14 kontinuierlich zugeführt werden. In der Vorrichtung 14 können die erste Leiterkomponente 10 und die zweite Leiterkomponente 12 durch Walzplattieren stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
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In 2 ist eine schematische Darstellung des im ersten Verfahrensschritt A erfolgenden Walzplattierens gezeigt. Die Leiterkomponente 10 und die Leiterkomponente 12 werden der Vorrichtung 14 derart zugeführt, dass die Leiterkomponente 12 in einer an der Leiterkomponente 10 vorgesehenen Nut aufgenommen wird. Mit einer in der Vorrichtung 14 vorgesehenen Walze (nicht dargestellt) werden die Leiterkomponente 10 und die Leiterkomponente 12 derart verbunden, dass diese im Bereich einer Oberfläche 16 flächenbündig sind. Beim Walzplattieren kann aber auch die Nut entfallen.
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In dem zweiten Verfahrensschritt B wird der aus den Leiterkomponenten 10 und 12 gebildete elektrische Leiter 2 durch die Vorrichtung 18 geführt, in der der elektrische Leiter 2 galvanisch beschichtet wird. Bei der Vorrichtung 18 handelt es sich um eine Bandgalvanik. Der elektrische Leiter 2 wird dabei in einem kontinuierlichen Prozess durch eines oder mehrere Elektrolytbäder geführt und dabei mit einer beispielsweise wenige Mikrometer starken Beschichtung 6 versehen. In dem Verfahrensschritte B können eine oder mehrere galvanische Schichten auf dem elektrischen Leiter abgeschieden werden. Eine jeweilige Schicht kann beispielsweise Nickel und/oder Zinn aufweisen. Nach der galvanischen Beschichtung kann in dem Verfahrensschritt B eine weitere, elektrisch isolierende Schicht aufgebracht werden. Diese Schicht dient im fertig montierten Zustand des Anschlussteils der Vermeidung von Kriechströmen.
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In dem dritten Verfahrensschritt C wird der Kontaktbereich 4 des elektrischen Leiters 2 freigelegt, wobei die galvanische Beschichtung 6 mithilfe der Strahlquelle 8 entfernt wird. Bei der Strahlquelle 8 handelt es sich in dem hier dargestellten Beispiel um eine Laserstrahlquelle. Wie der schematischen Darstellung gemäß 3 zu entnehmen ist, wird der mit der galvanischen Beschichtung 6 und der isolierenden Schicht versehene elektrische Leiter 2 in einem kontinuierlichen Prozess an der Strahlquelle 8 vorbeigeführt. Dabei verdampft die galvanische Beschichtung 6 in dem Kontaktbereich 4 im Wesentlichen vollständig, so dass die galvanische Beschichtung 6 im Wesentlichen rückstandsfrei entfernt wird. Auf diese Weise wird die Leiterkomponente 12, also der Aluminiumleiter, freigelegt, so dass in dem Kontaktbereich 4 ein weiterer Leiter (nicht dargestellt) mit dem Aluminiumleiter unmittelbar verbunden werden kann. Insbesondere kann im Bereich der Kontaktstelle eine sortenreine Verbindung mit einem weiteren Leiter hergestellt werden, der aus dem Material der Kontaktstelle ist. Ein weiterer Leiter aus einem anderem Material kann an der Beschichtung stoffschlüssig verbunden werden.
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In einem vierten Verfahrensschritte D werden einzelne Abschnitte 20 aus dem aus den beiden Coils der Leiterkomponenten 10 und 12 gebildeten Endlosmaterial abgetrennt bzw. vereinzelt, aus denen im weiteren Verfahrensgang separate elektrische Anschlussteile 22 hergestellt werden. Der Trennvorgang kann mithilfe einer Stanzvorrichtung 24 erfolgen, wobei neben dem Abtrennen zusätzlich Formelemente an einem jeweiligen Anschlussteil 22 gebildet werden können.
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In 4 ist ein zweiter schematischer Aufbau eines Herstellungsverfahrens dargestellt. Der in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Aufbau unterscheidet sich von dem mit Bezug zu den 1 bis 3 beschriebenen Verfahren dahingehend, dass die Abschnitte 20 bereits unmittelbar nach dem Beschichteten vereinzelt werden. Der zuvor als vierter Verfahrensschritt ausgeführte Trennvorgang D erfolgt nunmehr vor dem Freilegen des Kontaktbereichs 4 gemäß Verfahrensschritt C. Die einzelnen Abschnitte 20 können dabei, wie hier dargestellt, bereits vollständig voneinander getrennt sein, oder aber über einen gemeinsamen Gurt bzw. ein gemeinsames Transportband entlang einer Längsseite miteinander verbunden bleiben, um den Transport der Abschnitte 20 im weiteren Verfahrensgang zu vereinfachen.
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5 zeigt einen dritten schematischen Aufbau eines Herstellungsverfahrens, wobei in diesem Fall bereits vor dem Beschichteten ein Auftrennen des aus den Leiterkomponenten 10 und 12 gebildeten Endlosmaterials in Abschnitte 20 erfolgt. Die unbeschichteten Abschnitte 20 werden in diesem Fall im Verfahrensschritt B einer Trommelgalvanik 26 zugeführt. Diese Vorgehensweise hat gegenüber den zuvor beschriebenen Verfahren den Vorteil, dass auch die Trenn- bzw. Schnittkanten, entlang derer die Abschnitte 20 voneinander getrennt werden, beschichtet werden.
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Bevorzugt wird bei den voranstehend beschriebenen Verfahren der Kontaktbereich 4 unmittelbar vor dem Anschließen eines weiteren Leiters freigelegt, so dass die Bildung einer nicht-leitenden Aluminiumoxidschicht in dem Kontaktbereich 4 vermieden werden kann.
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Nachfolgend wird mit Bezug zu den 6 bis 8 ein elektrisches Anschlussteil 22 beschrieben, das gemäß einem der voranstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist.
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6 zeigt eine Draufsicht auf das elektrische Anschlussteil 22, dass eine Leiterkomponente 10 und eine Leiterkomponente 12 aufweist. Das elektrische Anschlussteil 22 ist mit einer metallischen Beschichtung 6 versehen. Die Beschichtung 6 bedeckt zwei zwischen den Leiterkomponenten 10, 12 gebildete Nahtstellen 28. Es ist ersichtlich, dass die jeweilige Nahtstelle 28 mit einem Abstand X zu dem freigelegten Kontaktbereich 4 angeordnet ist, so dass die Nahtstelle 28 vollständig von der Beschichtung 6 bedeckt ist. Der Abstand X beträgt in dem hier dargestellten Beispiel weniger als 1 mm. Die Breite B1 des Kontaktbereichs 4 beträgt ca. 90% der Breite B2 des Aluminiumleiters 12. An dem elektrischen Anschlussteil 22 ist zudem eine Durchgangsöffnung 30 zur Aufnahme beispielsweise einer Schraube oder eines Bolzens gebildet.
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In 7 ist eine Schnittansicht des elektrischen Anschlussteils 22 entlang der Linie VII-VII aus 6 dargestellt. Wie hier deutlich zu erkennen ist, ist die Nahtstelle 28 durch die Beschichtung 6 vor der Umgebung geschützt. Die Oberfläche 32 Kontaktbereichs ist mit der Laserstrahlquelle 8 zunächst einschichtet und unmittelbar darauf folgend feinbearbeitet worden. Mithilfe der Strahlquelle 8 ist an der Oberfläche 32 ein arithmetischer Mittenrauwert von ca. 10 μm eingestellt worden.
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8 zeigt eine weitere Schnittansicht des elektrischen Anschlussteils aus 4 entlang der Linie VIII. Während die zuvor beschriebenen Ausführungen gleichermaßen sowohl für das erste als auch das zweite beschriebene Herstellungsverfahren zum Herstellen eines elektrischen Anschlussteils 22 gelten, sind die Ausführungen bezüglich der Beschichtung 6 gemäß 8 auf das dritte Herstellungsverfahren beschränkt, welches sich einer Trommelgalvanik 26 bedient. So ist hier zu erkennen, dass die Beschichtung 6 den Übergang zwischen der Leiterkomponente 10 und der Leiterkomponente 12 auch entlang der seitlichen Trennflächen 34, 36 bedeckt und so vor Umgebungseinflüssen schützt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008035863 A1 [0002, 0002]
