Was ist Punktschweißen?
Punktschweißen (englisch: spot welding) ist ein Schweißverfahren neben dem Lichtbogenschweißen und dem Gasschweißen.
Zwei zu verschweißende Teile werden unter Druck zwischen Elektroden geklemmt, und es wird ein hoher Strom angelegt. Die Metalle werden dann durch Punktschmelzen und Erstarren durch elektrische Widerstandswärme miteinander verbunden.
Es gibt drei Grundtypen von Schweißverfahren, nämlich Pressschweißen, Hartlöten und Schmelzschweißen. Das Punktschweißen wird zum Pressschweißen gezählt. Im Gegensatz zum Lichtbogenschweißen, bei dem sich eine breite Schweißraupe (Schweißfläche) bildet, wird beim Punktschweißen nur ein einziger kleiner Punkt verbunden, was zu einer sauberen Oberfläche führt. Aufgrund seiner Eigenschaft, den Grundwerkstoff durch elektrischen Widerstand zu erwärmen, wird es auch als Widerstandspunktschweißen bezeichnet.
Anwendungen des Punktschweißens
Das Punktschweißen wird zum Verbinden von Teilen von Autos, Schienenfahrzeugen und Haushaltsgeräten verwendet, da es ein sauberes Aussehen gewährleistet.
Ein Vorteil des Punktschweißens ist, dass es im Gegensatz zu anderen Schweißverfahren direkt auf den Grundwerkstoff schweißt und kein Schmelzmittel wie Schutzgas oder Flussmittel benötigt.
Ein weiterer Vorteil des Punktschweißens ist, dass es auch Anfängern leicht fällt, zu schweißen, während das Ergebnis beim Lichtbogen- und Gasschweißen weitgehend von den Fähigkeiten des Bedieners abhängt. Das Punktschweißen kann auch mit einem Roboterarm kombiniert werden, um automatisierte Vorgänge zu realisieren.
Funktionsweise des Punktschweißens
Es gibt drei Arten des Punktschweißens, nämlich Widerstandspunktschweißen, Laserpunktschweißen und Nahtschweißen.
1. Widerstandspunktschweißen
Beim Widerstandspunktschweißen werden zwei zu verschweißende Metallteile miteinander verbunden, indem man Elektrodenstäbe von oben und unten anbringt, Druck ausübt und einen starken Strom durch sie hindurchleitet, so dass das Grundmetall durch die entstehende Hitze schmilzt und erstarrt. Wenn man einfach von Punktschweißen spricht, ist das Widerstandspunktschweißen gemeint.
Die Stabelektroden werden zur Kühlung häufig mit Wasser gekühlt. Es wird zum Verbinden relativ dünner Materialien verwendet und kommt häufig bei der Herstellung von Autokarosserien zum Einsatz. Die Qualität der Schweißung wird durch den Schweißstrom, die Einschaltdauer, den Pressdruck und das Material bestimmt. Diese Bedingungen müssen kontrolliert werden, um die Qualität des Nuggets, der Punktschweißverbindung, zu verbessern.
Beim Widerstandspunktschweißen ist die Temperatur in der Nähe der Schweißnaht niedriger als beim Lichtbogenschweißen, so dass die Wärmewirkung auf einen engen Bereich begrenzt ist. Infolgedessen kommt es nach dem Schweißen zu weniger Verformungen und Eigenspannungen. Auf der anderen Seite hat es den Nachteil, dass die Kapazität der Schweißmaschine größer ist als beim Lichtbogenschweißen, da sie durch die Wärme des elektrischen Hochstromwiderstands erhitzt wird, was zu höheren Ausrüstungskosten führt.
2. Laserpunktschweißen
Das Laserpunktschweißen ist ein Verfahren, bei dem der Grundwerkstoff durch Bestrahlung mit einem Laser erhitzt wird. Die Erwärmung erfolgt nur auf einer Seite und wird hauptsächlich zum Schweißen kleiner, dünner oder präziser Teile verwendet. Im Vergleich zum Widerstandspunktschweißen ist die Erwärmungszeit bei hoher Leistung sehr kurz. Dies hat den Vorteil eines geringen Schweißverzugs.
3. Nahtschweißen
Hierbei handelt es sich um ein Verfahren des kontinuierlich überlappenden Punktschweißens mit Widerstand. Es ist eine Form des Punktschweißens. Die Elektrode hat die Form einer Walze, die zwischen zwei Trägermaterialien eingeklemmt ist, unter Druck auf die Elektrode gedreht und durch Stromzufuhr intermittierend erhitzt wird. Es wird verwendet, wenn eine wasser- oder luftdichte Abdichtung erforderlich ist.
Weitere Informationen zum Punktschweißen
1. Punktschweißen in der Automobilproduktion
An einem einzigen Fahrzeug werden etwa 6000 Schweißnähte ausgeführt. Geschweißt wird an der Karosserie, dem Rahmen, den Aufhängungselementen, den Unterlenkern usw.
Es gibt viele Arten von Schweißarbeiten an Fahrzeugen, darunter Widerstandsschweißen, Lichtbogenschweißen und Laserschweißen. Heutzutage setzt sich das Laserschweißen aufgrund seiner Produktivität und Produktionskosten immer mehr durch.
Das Punktschweißen wird zum Schweißen von Blechmaterialien wie Karosserien und gepressten Türen verwendet. Zu den hier verwendeten Punktschweißverfahren gehören das Widerstandspunktschweißen und das Laserpunktschweißen.
2. Ursachen von Fehlern beim Punktschweißen
Beim Punktschweißen werden die elektrischen Widerstandseigenschaften des Metalls ausgenutzt. Und es gibt mehrere Ursachen für Fehler beim Widerstandsschweißen, wie zum Beispiel beim Punktschweißen.
- Unzureichende Verbindung von Blechen und anderen Werkstoffen aufgrund eines geringen Nuggetdurchmessers
- Unzureichende Erregung des Stroms, der von der Elektrode zum Blech oder anderen Material fließt, weil die Elektrodenspitze nicht den richtigen Durchmesser hat.
- Unzureichendes Schmelzen oder übermäßiges Eindrücken der Verbindungsstellen von Platten usw.
- Verursacht durch eine unsymmetrische Elektrode, die die Platte berührt, oder durch Überstrom oder Überdruck.