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Punktschweißen – ein Gewerbe in der Industrie

Punktschweißen Soudax ist Mikro-Widerstandsschweißen. Es ist ein beliebtes Montagemittel in der Industrie, da es eine dauerhafte Verbindung zwischen zwei Metallen herstellen kann. Dabei werden die Oberflächen zweier verschiedener Teile zunächst erhitzt und anschließend verschmolzen. Bei der Verschmelzung ist die Zugabe weiterer Materialien nicht möglich.

Dem Engländer Elihu Thomson verdanken wir die Entdeckung des Widerstandsschweißen. Der Ingenieur patentierte auch verschiedene Techniken des Punktschweißens auf seinen Namen. Beim elektrischen Widerstandsschweißen werden zwei Teile durch Druck und autogenes Schmelzen miteinander verbunden. Die Wärme beim Schweißen entsteht durch den Joule- Effekt, welcher die thermische Manifestation des Widerstands darstellt. Das Fließen eines elektrischen Stroms durch einen Leiter verursacht die Wärme. Dabei wird nur wenig Spannung, dafür aber jede Menge Ampere benötigt. Der darauffolgende Druck garantiert die Metallverbindung in der Schmiedephase.

Beim Punktschweißen kommt hinzu, dass die zwei zu schweißenden Teile zwischen energetisch gekühlte Kupferelektroden geklemmt werden. Die Erwärmung des Joule- Effekts folgt überall dort, wo der Niederspannungsstrom zwischen den Elektroden fließt.

Der Kontaktwiderstand zwischen den beiden Teilen und den Elektroden sollte dabei möglichst niedrig gehalten werden, da ihre Verbindung für den flüssigen Metallkern sorgt. Dieser wird von dem Druck des Elektrons an der richtigen Stelle gehalten. Dieser Druck spielt in allen Phasen des Schweißens eine wichtige Rolle.

Der Druck bringt zunächst die beiden Elektroden zusammen, sodass sie andocken können. Anschließend wird der Kontakt zu der Stelle hergestellt, an der der Schweißpunkt entstehen soll. Das Erkalten ist die dritte Schweißphase und bringt den Schmelzkern zu Erstarren. Der Druck ist hier meist größer als in den vorherigen Phasen. Das Schrumpfungsvolumen wird reduziert, die Körnung des Metalls verfeinert und gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften erhöht.

Je nach Anwendung kann dieser elementare Schweißzyklus auch etwas komplexer aussehen. Häufig wird mit dem Druck variiert durch verschiedene Parameter wie die Phasen des Vor- und Nachheizens oder die Phasen der Elektroden.

Hauptsächlich findet das Punkt-Widerstandsschweißen Anwendung bei verschiedenen Baugruppen von überlappenden Blechen gleicher oder auch unterschiedlicher Dicke. Dabei ist es auch möglich drei oder vier übereinanderliegende Bleche gleichzeitig zu verschweißen. Die Technik eignet sich perfekt zum Automatisieren und Zeit sparen, denn sie hat eine Ausführungsgeschwindigkeit von 35 Hundertstel pro Sekunde auf 2mm dickem Stahl und eine Kadenz von 500 Punkten jede Minute.

Das Mikro-Widerstandsschweißen ist außerdem bei verschiedensten Materialien anwendbar, egal ob hoch legierter, niedrig legierter oder unlegierter Stahl, Nickellegierungen, Nickel oder Leichtmetalle.

Die typischen Elemente einer Punktschweißmaschine ist zum Beispiel die Steuereinheit, welche die Zeiten der Phasen des Schweißzyklus einstellt, das Absenken der oberen Elektrode und die Leistungselektronik koordiniert und über weitere Einstellungsmöglichkeiten wie die Zeiten der verschiedenen Phasen des Schweißzyklus, die Kraft und die Intensität verfügt. Zudem kann sie die Parameterwerte Speichern und somit für das nächste Schweißen voreingestellt sein. Der Transformator ändert Strom- und Spannungsstärken. Ein Spannungssenker wandelt eine Eingangsspannung in eine niedrigere Ausgangsspannung um. Die Leistungselektronik umfasst alle Geräte, die elektrische Energie umwandeln und der operative Teil besteht aus den Druckausübenden mechanischen Teilen wie Zangen, Stifte oder Schweißköpfe. Dazu gehören also auch die elektrischen Elemente, die für das Leiten der Schweißintensität zuständig sind.