Widerstandspunktschweißen: Bewährte Lösung für Hochvolumenfertigung

Wie schneidet Widerstandspunktschweißen im Vergleich zu Laserschweißen und anderen Verfahren ab?

Widerstandspunktschweißen mag ein älteres Verfahren sein, ist aber immer noch eines der besten für viele Industriekomponenten, besonders in der Hochvolumenproduktion. Breit eingesetzt in Auto- und Elektronikfertigung: Grundsätzlich werden zwei zu schweißende Metalle zwischen einen „äußeren“ Sandwich aus zwei Elektroden gelegt und elektrischer Strom durch diesen Sandwich zyklisch geleitet, um die Metalle zu verschweißen.

Während Laserschweißen und Ultraschallschweißen wachsen, sind die Maschinen teuer und es gibt große Limitationen bei Materialdicke, die gefügt werden kann. Ein wichtiger Vorteil des Widerstandspunktschweißens: Sie erhalten das Spannen gratis.

Punktschweißen beinhaltet Spannen

Spannen bedeutet: Die zu schweißenden Metalle müssen zusammengehalten, idealerweise zusammengepresst für maximalen Kontakt, und in exakter Position ohne Verschiebung vor und während des Schweißens gehalten werden. Durch sein Design nutzt Widerstandspunktschweißen zwei Elektroden, die auf zwei Werkstücke drücken, die letztlich verschweißt werden. Dieser notwendige Spannprozess – für Metall-auf-Metall-Oberflächenkontakt und Druck für bestmögliche Schweißnaht – ist im Punktschweißen inhärent. Beim Laser- oder Ultraschallschweißen ist Spannen supplemental oder sekundär – separate Funktion, die simultan zur Schweißtechnik erfolgen muss, was den gesamten Prozess verkompliziert.

Bei Niedrigvolumen lässt sich zusätzliche Spennanforderung von Laser/Ultraschall noch accommodieren. Wenn Ziel Hochvolumenproduktion bei niedrigstmöglichen Kosten ist, bleibt traditionelles Widerstandspunktschweißen signifikante und vorteilhafte Produktionsmethode – Spannen inklusive!

Was sind Hochvolumenanwendungen, wo Widerstandspunktschweißen vorteilhaft ist? Beispiele: Motorklemmen, Spulenklemmen, Relaisklemmen, Elektronenkanonen, bestimmte Halogenlampenmontagen.

Punktschweißen passt sich Komplexität an

Eine unserer Spezialitäten, und ein konkretes Beispiel für großartige Widerstandspunktschweißanwendung, ist der Kabelbaumanschluss (Wire Harness Terminal). Denken Sie an all die Kabelbäume in einem Auto. Ein Auto ist zu einem bemerkenswerten Kommunikationsgerät geworden. Früher: Knopf drehen, Signal an Autoenden für Licht an/aus oder Blinken. Heute: Fahrzeug kommuniziert mit sich selbst immer komplexer, bevor es mit Außenwelt kommuniziert.

Heute gibt es buchstäblich tausende Verbindungen in einem Auto, zehntausende in modernen Hybridfahrzeugen. Mit wachsender Komplexität steigt Verbindungszahl, während Drahtdurchmesser schrumpft. Das veranlasste sogenannt altmodisches Schweißen zur Anpassung, resultierend in spezialisierten Mikro-Punktschweißtechniken für feine Verbindungen, die heutige Automobilverkabelungskomplexität erfordern.

Zusätzliche Vorteile in der Elektrodenverbindung

Natürlich gibt es auch Herausforderungen beim Widerstandspunktschweißen. Beispiel: Inkonsistente Verbindungsqualität durch Poren im verbundenen Elektrodenabschnitt, Verbindungsfläche auf 60–80 % reduziert. On-Off-Zyklus zwischen 1200 °C und 500 °C verursacht Wärmelast, die Elektrode verbraucht.

Viele dieser Herausforderungen werden durch Fortschritte wie die fehlerfreie Verbindungsmethode (NDB) adressiert, die zur Herstellung von Elektrodenbaugruppen aus Wolfram, Molybdän und deren Legierungen genutzt wird. Eine NDB-Elektrode hat kein Füllmaterial zwischen Schaft und Spitze – Verbindungsfläche fast 100 %, stärkere, konsistentere Schweißnaht zwischen Werkstücken. Zudem optimiert NDB-Elektrode Thermocycling, reduziert Wärmelast und Elektrodenverbrauch.

Weitere Herausforderungen und Lösungen sprengen diesen Blog-Rahmen – gutes Thema für später. Falls Sie mehr über NDB und Vorteile in Schweißelektrodenherstellung erfahren möchten, laden Sie unser kostenloses technisches Papier zum fehlerfreien Verbinden von Widerstandspunktschweißelektroden herunter.