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Widerstandspunktschweißelektroden:Die Variablen verstehen

Es ist allgemein bekannt, dass Elektrodenmaterialien mit hoher Leitfähigkeit (Klassen 1 und 2 gemäß ISO 5182-System) ideal zum Schweißen von Werkstücken mit niedriger Leitfähigkeit sind. Und umgekehrt erfordern Metalle mit hoher Leitfähigkeit Elektroden mit geringerer Leitfähigkeit, wie z. B. hochschmelzende Metallelektroden, die gemäß ISO 5182 als Elektroden der Klasse 3 bezeichnet werden.

Beispielsweise funktionieren weit verbreitete Kupfer/Chrom- und Kupfer/Chrom/Zirkonium-Elektroden hervorragend mit kohlenstoffarmen Stählen und hochfesten Stählen. Beim Punktschweißen dieser Eisenmetallfamilie werden verschiedene Strategien zur Verstärkung des Kupfers angewendet, um die erforderliche Materialhärte zu erreichen. (Insbesondere für Edelstähle mit hohem Kohlenstoffgehalt werden weiterhin Kupferlegierungen empfohlen; das Widerstandsschweißverfahren wird jedoch so angepasst, dass die erforderliche höhere Kraft und der niedrigere Strom bereitgestellt werden.) Alternativ können beim Schweißen von Kupfer Metalle mit geringer Leitfähigkeit wie z Elektroden aus hochschmelzendem Metall, einschließlich Elektroden aus reinem Wolfram, Molybdän und Wolfram/Kupfer, sowie einige andere Variationen, funktionieren am besten.

Beim Widerstandspunktschweißen von Metallen mit geringer Leitfähigkeit wird das Werkstückmaterial (und nicht die Schweißelektrode) erhitzt. Kupfer ist insofern ideal, als es Strom und Wärme zum Werkstück fließen lässt. Beim Schweißen von hochleitfähigem Metall hingegen lässt das Werkstück die Wärme ab und wirkt wie ein Kühlkörper. In diesem Fall benötigen Sie eine Elektrode, die die Wärme speichern kann, insbesondere in der Spitze, und bei hohen Temperaturen steif genug ist, um die Position beizubehalten, um den Kontakt zwischen der Elektrode und dem Werkstück zu maximieren.

Trotz dieser Prinzipien zeichnet sich kein einzelnes Elektrodenmaterial bei jeder Anwendung aus. Elektroden aus hochschmelzendem Metall werden beispielsweise oft fälschlicherweise, aber mit einigem Vorzug als Risse oder Delaminierung an der Spitze aufgrund von Temperaturwechseln wahrgenommen. Wenn sie zum Punktschweißen von wirklich ungeeigneten Werkstückmetallen mit hohem spezifischen Widerstand ausgewählt werden, gilt dies zwar, aber es gibt Strategien, um die Delaminierung der Spitze zu verhindern. In Anwendungen, in denen es erfolgreich ist, macht der Vorteil des feuerfesten Materials, hohe Ströme und hohe Wiederholungszyklen zu überstehen, sie unverzichtbar.

Probleme mit Elektroden mit hoher Leitfähigkeit können in ausscheidungsgehärteten Legierungen wie Chromkupfer (CrCu) gefunden werden. Während des Gebrauchs hat sich herausgestellt, dass die wiederholte Wärmezyklierung eine weitere Diffusion der Ausscheidungen in die Kupfermatrix verursacht, was zu einer Erhöhung der Elektrodenhärte und schließlich zu einer Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit führt. Diese metallurgische Umwandlung während des Gebrauchs kann jedoch bewältigt werden, und die Vorteile der Klasse 1 und Klasse 2 bleiben überzeugend, um die richtigen Werkstückmetalle zu schweißen.

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