Nickelreaktivlot / Oxidkeramik-Fügungen als elektrisch ... - JuSER

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(b) Schälzugprobe mit MgO-Beschichtung
(Crofer 22 APU & Ni-Reaktivlot / Crofer 22 APU & MgO-Beschichtung)
(a) Schälzugproben mit freitragendem MgO-Substrat
(Crofer 22 APU & Ni-Reaktivlot / MgO-Substrat / Crofer & Klebstoff)
Abb. 4-14: Die Schälzugproben mit freitragendem MgO-Substrat werden nur
einseitig verlötet (a). Anschließend wird die zweite Seite der Keramik mit Klebstoff
gegen ein weiteres Crofer 22 APU-Substrat gefügt. Reaktivlötverbindungen mit
MgO-Beschichtung werden als große Platte verlötet und anschließend in 20 mm
breite Streifen getrennt (b) {Um die Belotungen vollständig einsehen zu können,
wurden die Substrate separiert und zum Teil gewendet}.
Der eigentliche Zugversuch läuft dagegen für alle Proben gleich auf einer Zugprüfmaschine mit
folgenden Parametern ab:
Messprinzip: Lineare Krafteinleitung mit Kraft- und Wegaufzeichnung
Messgerät: Z250 (Spindelgetrieben, Zwick-Roell GmbH)
Kraftmessdose 10 kN (Serie K, Gassmann GmbH)
Berührendes Längenmesssystem (Multisens 6336, Zwick-Roell GmbH)
Handangezogene Spannbacken (Typ 8306, Zwick-Roell GmbH)
Parameter: Prüfgeschwindigkeit 0,5 mm/min
Freie Probenlänge 120 mm, Abstand der Wegaufnehmer 50 mm
Maximale Vorspannkraft 30 N (bedingt durch das Schließen der Spannbacken)
Die Finite-Element-Simulationen der Spannungsverteilung in den Versuchsproben wurden
durch die Abteilung CAE Kurbeltrieb und Zylinderkopf der BMW AG mit der Software ABAQUS
(Version 6.6-4) durchgeführt. Die eingesetzten zweidimensionalen Schalenmodelle wurden mit
aus der Literatur bekannten sowie selbst ermittelten Materialdaten verknüpft und mit einer
Maximalkraft von 500 N/cm zur Berechnung der auftretenden Spannungszustände belastet. Als
repräsentative Fügekonturbreiten wurden 1,5 bis 6 mm mit Intervallen von 1,5 mm gewählt.
Exemplarisch sind die Vernetzungen der Proben mit 3 und 6 mm Fügebreite in der
Abbildung 4-15 dargestellt.