Verständnis der Widerstandspunktschweißmaschine

Wofür wird ein Widerstandspunktschweißgerät verwendet?

Die Widerstandspunktschweißmaschine ist zum Verbinden mehrerer Bleche durch den elektrothermischen Prozess unter Verwendung der speziellen Elektroden, des stabilen elektrischen Stroms und des richtigen Drucks ausgelegt. Das Widerstandspunktschweißgerät, auch Punktschweißgerät genannt, ist eines der klassischsten und am häufigsten verwendeten elektrischen Widerstandsschweißgeräte in der modernen Metallbearbeitung.

Das elektrische Widerstandsschweißverfahren bezieht sich auf die permanenten Metallherstellungsvorgänge, bei denen zwei oder mehr Materialien, einschließlich verschiedener Metalle, dickwandiger Materialien oder Kunststoffe, miteinander verschmolzen werden, um einzigartige Profile zu bilden. Durch die entstehende Hitze in der Widerstands-Punktschweißmaschine wird die Grenzfläche der Bleche geschmolzen, da die elektrischen Ströme konsequent auf den „Punkt“, die Schweißnaht, übertragen werden.

Die Widerstandspunktschweißmaschine eignet sich hervorragend für eine Vielzahl von industriellen Produktionslinien sowie Montagelinien. Zum Beispiel in der Herstellung medizinischer Geräte, in der Eisenbahnindustrie, in der Elektronik, in der Luft- und Raumfahrt und in der Automobilindustrie und so weiter. Mit der Entwicklung und dem Einsatz von Robotertechnologie und anderen Automatisierungstechniken werden immer mehr intelligente Widerstands-Punktschweißmaschinen schnell zu einer Nachfrage für industrielle Produktionsanwendungen mit hohem Volumen.

Widerstandspunktschweißverfahren

Punktschweißverfahren verwenden einzigartige Elektroden, die aus Legierungen auf Kupferbasis hergestellt sind, um den Strom und die Wärme zu übertragen, die auf die Schweißverbindung einwirken, um die Bleche zu verschmelzen. Die Legierung wird verwendet, weil Kupfer eine außergewöhnlich hohe Wärmeleitfähigkeit hat, sodass die durch den elektrischen Widerstand erzeugte Wärme eher auf die Schweißverbindung als auf die leitfähigen Werkzeuge wirkt.

Außerdem hat Kupfer einen geringeren elektrischen Widerstand. Durch die Verwendung der Kupferelektroden, um die elektrischen Ströme durch die Metallteile zu leiten, schmilzt die hohe Hitze die Metalle, während die Energie auf einen sehr kleinen Schweißpunkt konzentriert wird. Da eine große Stromdichte an den Schweißpunkt zu einer vorbestimmten Schweißzeit angelegt wird, werden die Grundmaterialien in der Widerstandspunktschweißmaschine effektiv geschmolzen.

In der Widerstandspunktschweißmaschine, an es muss auch eine angemessene Kraft auf den Schweißpunkt aufgebracht werden, um die Bleche zu verbinden. Sobald der elektrische Strom, der den Widerstand und die hohe Hitze am Schweißpunkt erzeugt, abgeschaltet wird, wirkt immer noch der Elektrodendruck auf den Schweißpunkt, bis die geschmolzenen Bleche dauerhaft geschmolzen und schließlich verfestigt sind. Die Elektroden und andere leitfähige Zubehörteile werden dann nach Abschluss des Zyklus in einer Widerstandspunktschweißmaschine mit Wasser abgekühlt.

Was ist beim Widerstandspunktschweißen erforderlich?

Der Schweißstrom (i) und die Schweißzeit (t) der Widerstandspunktschweißmaschine sind wesentliche Faktoren, die die Effizienz beeinflussen, um das Material auf Schweißtemperatur zu bringen, typischerweise 1400 °C. Wenn es um den Schweißstrom in einer Widerstandspunktschweißmaschine geht, liegt der typische Schweißstrom, der in normalen Metallwerkstätten verwendet wird, zwischen 3000 und 5000 A.

Die Schweißzeit beträgt typischerweise etwa 10 Millisekunden. Die kurze Schweißzeit ermöglicht es dem Punktschweißer, die Bleche ohne übermäßige Erwärmung anderer Bereiche auf den Oberflächen zu verschmelzen. Bei modernen Widerstandspunktschweißmaschinen können der Schweißstrom und auch die Schweißzeit vom Benutzer vorgegeben werden, während der elektrische Widerstand in Abhängigkeit von der Art der Rohstoffe bestimmt wird.

Die Änderungen des Schweißstroms sind oft kritisch und dramatisch für den gesamten Schweißzyklus. In der Widerstandspunktmaschine oder Anwendungen, die einen niedrigeren Schweißstrom verwenden, sollte die entsprechende Schweißzeit erhöht werden, dies kann jedoch zu einer Überhitzung der Schweißausrüstung und -werkzeuge sowie des Schweißtransformators führen. Im Allgemeinen liegt die Dicke der Bleche, die in der Widerstandspunktschweißmaschine geschweißt werden, im Bereich von 0,5 bis 3 mm. Wenn die auf den Schweißpunkt übertragene Energie nicht ausreicht, um das Material vollständig zu schmelzen, erzeugt der Punktschweißer eine schlechte Schweißnaht.

Auf der anderen Seite sollte die Schweißzeit reduziert werden, wenn die Ströme höher eingestellt werden, um zu verhindern, dass übermäßige Hitze ein Loch auf den Oberflächen der Bleche erzeugt. Die Gefahr des Herausschleuderns ist auch höher, wenn ein höherer Schweißstrom in einem Widerstandspunktschweißgerät verwendet wird. Austreiben ist der Zustand, bei dem das geschmolzene Metall aus den mehreren Stahlschichten spritzt, zum Beispiel beim Umgang mit Automobilteilen mit den galvanischen Beschichtungen.

Die Effizienz verschiedener Punktschweißgeräte hängt von der Stromversorgung ab sowie der Widerstand zwischen den Elektroden. Die Auswahl eines Widerstandspunktschweißgeräts, das den Schweißstrom effektiv regulieren kann und eine einfachere Einstellung für Benutzer bietet, ist für Käufer von Schweißgeräten wichtig, insbesondere für die heutigen Fahrzeughersteller.

Anwendungen der Widerstandspunktschweißmaschine

Widerstandspunktschweißmaschinen werden typischerweise zum Schweißen von Blechen und Drahtgeflechten verwendet. Bei der Feststellung, ob die Metalle für das Widerstandspunktschweißen geeignet sind, sind zwei wesentliche Faktoren des zu schweißenden Materials die Wärmeleitfähigkeit und die elektrische Leitfähigkeit.

Zum Beispiel erfordert eine Aluminiumlegierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit einen größeren Schweißstrom, um den Schweißprozess abzuschließen. Außerdem erfordert das Material viel leistungsfähigere Schweißtransformatoren, die teurer sind, wodurch Aluminiumlegierungen und andere Materialien ähnliche Eigenschaften aufweisen, die sich weniger zum Verbinden durch das Schweißverfahren eignen.

Andererseits sind Stahlteile, wie Edelstahlbleche oder -platten, die eine ausreichend niedrigere Wärmeleitfähigkeit und einen höheren elektrischen Widerstand aufweisen, besser geeignet, um mit Widerstandspunktschweißmaschinen verschmolzen zu werden. Ausnahmsweise ist kohlenstoffarmer Stahl das ideale Schweißmetall.