Expertenrat zur Auswahl von Widerstandsschweißelektroden für optimale Leistung

Wir erhielten zahlreiche Fragen zu zwei Hauptthemen in unseren Beiträgen zu Widerstandsschweißelektroden:

1. Unedle Metalle bezüglich hochleitfähiger Elektroden und niedrigleitfähiger Werkstücke und umgekehrt
2. Rührreibschweißen (Friction Stir) beim Aufbau einer Elektrode im Halter

Schweißen ungleicher Metalle

Zunächst gibt es vielversprechende neue Methoden zum Schweißen ungleicher Metalle. Unsere Expertise liegt jedoch im „umgekehrten“ Fall oben – beim Einsatz niedrigleitfähiger Elektroden zum Schweißen hochleitfähiger Werkstücke. Dies hat nichts mit dem Schweißen ungleicher Metalle zu tun.

Falls Sie dennoch ungleiche Metalle wie Stahl und Aluminium schweißen müssen, empfehlen wir entweder magnetisches Impulsschweißen (Magnetic Pulse Welding) oder Cold Metal Transfer (CMT). Letzteres ähnelt theoretisch dem Lichtbogenschweißen, profitiert aber – wie viele Techniken – von erheblichen Fortschritten in der Halbleitersteuerung. Im Wesentlichen ein „heiß-kalt, heiß-kalt“ schneller Zyklus: Sobald der Lichtbogen erkannt wird, wird der Schweißdraht zurückgezogen, der Strom sinkt, ein Tropfen bildet sich, und der Zyklus wiederholt sich bis zu 90-mal pro Sekunde.

Wir empfehlen, die Experten von Fronius zu kontaktieren, die diese niedrigwärme-, niedrigstrom-CMT-Systeme herstellen, die angeblich Spritzer eliminieren. Am anderen Ende des elektronischen Spektrums nutzt magnetisches Impulsschweißen einen enormen, aber transienten magnetischen Impuls von angeblich über 1 Million Ampere für 100 Millisekunden. Dieser ultrahochgeschwindige Kaltprozess verbindet große ungleiche Teile besser als konventionelles MIG-Schweißen und mit weit weniger Energie für überlegene Ergebnisse.

Unternehmen, die magnetisches Impulsschweißen einsetzen, berichten, nicht nur ungleiche Metalle, sondern auch Metalle mit bestimmten Nichtmetallen wie Verbundwerkstoffen, Gummi und Polymeren verbinden zu können. Für unsere niedrigleitfähigen Refraktärmetallelektroden erheben wir solche Ansprüche natürlich nicht!

Rührreibtechniken

Unser technisches Papier zu unserem fehlerfreien Verbindungsverfahren warf Fragen auf, ob wir Rührreibtechniken nutzen. Die Antwort lautet nein: Unser Fertigungsverfahren basiert fest auf Sintern und Reduktionsmethoden, obwohl wir wissen, wie man Elektrodenwerkstoffe per Rührreibschweißen verbindet und einige unserer größeren Elektrodenbaugruppen damit fertigen.

Für Unbekannte: Rührreibschweißen nutzt ein rotierendes Werkzeug, das gegen die zu verbindenden Metalle drückt und durch Reibungswärme einen plastifizierten Zustand erzeugt. Wie der Name sagt, findet Rühren statt, das die Metalle vermischt und eine mechanische Verbindung schafft. Es ist jedoch nur eine mechanische Bindung, da kein Schmelzen erfolgt.

Der Vorteil gegenüber konventionellem Lichtbogenschweißen ist die Beseitigung der vielen Herausforderungen eines Experten-Lichtbogenschweißers: Lichtbogengap-Management, Spannungen und Ströme, diverse Vorschubgeschwindigkeiten und Schutzgase. Da wir Rührreibschweißen zur Elektrodenherstellung nutzen, betrifft uns der Hauptnachteil – ungeeignet für das Fügen großer Strukturen am Fließband – nicht.

Falls Sie jedoch mit Ortsschweißen (in situ) konfrontiert sind, sollten Sie Fortschritte beim sogenannten Friction Bit Welding prüfen. Durch eine Zwischenschicht und hochdrehende Werkzeuge verschiebt diese neue Technik das konventionelle Verständnis von Reibschweißen buchstäblich. Die Brigham Young University’s Friction Stir Research Laboratory, das Oak Ridge National Laboratory und andere Partner forschten daran.

Um mehr über die Methode und Vorteile fehlerfrei verbundener Widerstandsschweißelektroden zu erfahren, laden Sie unser technisches Papier „Better Together: Non Defective Bonding for Improved Resistance Welding Electrodes“ herunter.