Lohnfertigung - Punkt-und Widerstandsschweissen

Lohnfertigung - Punkt-und Widerstandsschweissen

Das Punktschweißen gehört zu den Verfahren des Widerstandsschweißens und ist eine Methode, bei dem kein Schutzgas zugeführt werden muss.Die zu verbindenden Werkstücke werden im ersten Arbeitsschritt passgenau übereinandergelegt. Zwei Elektroden pressen die beiden Werkstücke mechanisch zusammen und fixieren so die zu verschweißenden Teile. Durch die Zuführung einer starken Spannung wird ein Stromfluss zwischen beiden Elektroden erzeugt.

Die Werkstücke stellen für den fließenden Strom einen Widerstand dar. Dadurch erhitzt sich das Metall punktuell sehr stark und verflüssigt sich. Durch den mechanischen Druck der Elektroden verschmelzen beide Werkstücke miteinander und sind nach dem Abkühlen untrennbar miteinander verbunden.

1. Ausrichten der Werkstück

Um die Werkstücke mittels Punktschweißen miteinander zu verbinden müssen sie präzise zueinander ausgerichtet werden, da eine Korrektur nach dem Verschweißen nicht mehr ohne weiteres möglich ist.

2. Aufpressen der Elektroden

Zum Verschweißen der Werkstücke werden passende Elektroden ausgewählt. Diese bestehen meist aus Kupferlegierungen mit Anteilen von Wolfram und Molybdän, die den hohen Temperaturen und Druckkräften standhalten können.

3. Der Strom fließt

Wenn die Elektrode richtig positioniert wurde, wird der Strom zugeschalten, der mit sehr hoher Leistung von einer Elektrode zur anderen fließt. Das Material wird dabei erhitzt und verflüssigt, wodurch sich so beide Werkstücke verbinden.

4. Das Werkstück ist fest verbunden

Die Werkstück sind fest verbunden Je nach Material und Werkstückdicke variiert die Zeitspanne, in der Strom durch die Werkstücke fließen muss. Sind die Teile fest miteinander verbunden, werden die Elektroden entfernt, um den Vorgang am nächsten Punkt zu wiederholen.

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Das Punktschweißen nutzt man im Allgemeinen in der Blechverarbeitung oder man fügt zum Beispiel Stahlbleche im Karosserie- und Fahrzeugbau zusammen. Da durch Presskraft eine innige Verbindung der Schmelzen entsteht, können mit Einschränkungen auch nicht verschweißbare Rohstoffe verbunden werden.

Bei Aluminium wird das Punktschweißen nur selten genutzt.

Durch die Konzentration von hohem Druck auf eine relativ kleine Fläche, binnen sehr kurzer Zeit und hohen Energien in Form elektrischen Stromes (bis zu 40.000 A), entsteht beim Punktschweißen eine sehr feste Verbindung.

Beim Punktschweißen sind die Schweißsteuerung und Schweißparameter für die Haltbarkeit entscheidend. Diese Einflussgrößen werden über die Durchflussmenge und die Temperatur des Kühlwassers -welche die Schweißelektrode kühlt-, die Oberfläche des Werkstückes, die Sorte und die Stärke der zu verbindenden Bauteile geregelt.

Technische Funktionsweise:

Beim Punktschweißen arbeitet man entweder mit Gleichstrom (wird eher selten angewendet) oder mit Wechselstrom mit Netzfrequenz. Wobei man in jüngster Zeit immer mehr feststellen konnte, dass sich das Mittelfrequenz-Invertschweißen etabliert hat. Bei diesem Punktschweißen werden die Schweißzeit und der Strom über Phasenanschnittsteuerung mittels Thyristorsteller geregelt. Es ist auch als MFDC-Schweißen bekannt. Hierbei wird der Schweißtrafo über einen Umrichter mit einer Frequenz von ein bis mehreren Kilohertz versorgt.

Will man die Qualität der Punktschweißung überprüfen, muss man auf zwei Dinge achten. Ist der Punktabdruck innen farblich gleich wie das bearbeitete Blech und ist der äußere Ring braun oder maximal blau, kann man davon ausgehen, dass das Material nicht zu sehr überhitzte und keine Risse gebildet wurden. Weiterhin sollte der Punktabdruck nicht tiefer als 20 % der Blechdicke liegen.