Projektbeschreibung

Elektrische Steckverbinder sind zentrale Bauteile unserer vernetzten Welt – von Autos über Maschinen bis hin zu Smartphones. Doch die Herstellung dieser kleinen, hochbelasteten Komponenten steht vor einem Umbruch: Blei, das in klassischen Messinglegierungen für gute Zerspanbarkeit und Umformbarkeit sorgt, darf künftig nicht mehr verwendet werden. Dadurch verändern sich die Materialeigenschaften deutlich – mit Folgen für Qualität, Stabilität und Lebensdauer der Verbindungen.

Das neue Forschungsprojekt des Manufacturing Technology Institute (MTI) der RWTH Aachen in Kooperation mit der ETH Zürich nimmt diese Herausforderung auf. Ziel ist es, die gesamte Fertigungskette – vom Gießen und Ziehen des Halbzeugs über die Zerspanung bis zum Crimpen – ganzheitlich zu verstehen und digital abzubilden. Dabei werden modernste Simulationsmethoden mit experimentellen Untersuchungen kombiniert, um Einflussfaktoren und Unsicherheiten im Herstellungsprozess sichtbar zu machen und gezielt zu optimieren.

Im Mittelpunkt steht die Entwicklung einer digitalen Prozesskette, die es ermöglicht, ausgehend von den gewünschten Eigenschaften der Crimpverbindung – etwa elektrische Leitfähigkeit, Auszugskraft und Prozesszeit – rückwärts auf optimale Material- und Prozessparameter zu schließen. Künstliche Intelligenz und datengetriebene Ersatzmodelle unterstützen dabei, komplexe Wechselwirkungen schnell und präzise zu erfassen.

Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen und zuverlässigen Produktion bleifreier Steckverbinder. Es schafft die Grundlage für effizientere Fertigungsprozesse, spart Ressourcen und stärkt die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie – von der Werkstoffentwicklung bis zur elektrischen Verbindungstechnik.

Prozesskette