Widerstandspunktschweissen: Die Prozesse im Vergleich

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Widerstandspunktschweißen ist besonders in der Automobilindustrie ein beliebtes Verfahren, um zum Beispiel Aluminiumbleche wirtschaftlich miteinander zu verbinden. Anwendern stehen dabei zwei Prozessvarianten zur Verfügung: konventionelle Schweißzangen oder ein System mit umlaufendem Prozessband. Hier erfahren Sie, welche Vorteile die beiden Lösungen jeweils mit sich bringen und für welche Anwendung sie am besten geeignet sind.

Konventionelles Punktschweißen

Das konventionelle Widerstandspunktschweißen kommt häufig beim Fügen von Stahlblechen, aber auch von Aluminiumblechen im Karosserie- und Fahrzeugbau zum Einsatz. Aluminium weist im Vergleich zu Stahl einen geringeren Widerstand auf, wodurch höhere Kräfte und größere Stromstärken zum Verbinden der Materialien erforderlich sind. Das Punktschweißverfahren erreicht eine hohe Produktivität und kommt ohne Zusatzmaterial aus. Mit gewissen Einschränkungen lassen sich auch Materialien miteinander verbinden, die ansonsten schlecht zum Schweißen geeignet sind.

Geschweißt wird meist mit einer Zange mit Servoantrieb, die in verschiedenen Varianten erhältlich ist. Zum Schweißen unterschiedlicher Bauteile kommen – je nach Zugänglichkeit – beispielsweise Zangen in C- und in X-Geometrie zum Einsatz. Optional verfügen sie über einen Zangenausgleich – eine Funktion, die bei der Feinjustierung der Zange vor dem eigentlichen Schweißvorgang behilflich ist und verhindert, dass sich die Bleche durch Ungenauigkeiten bei der Einstellung verformen. Diese Aufgabe kann entweder der Roboter übernehmen, an dem die Zange montiert ist, oder die Schweißsteuerung.

Dieses Punktschweißverfahren eignet sich für eine Vielzahl von Aufgaben – in der Automobilindustrie, aber etwa auch zum Verschweißen kleiner und kleinster Teile aus verschiedenen Metallen und Metallkombinationen in der Elektroindustrie und der Elektronikfertigung. Konventionelle Punktschweißsysteme lassen sich universell an verschiedene Robotertypen anbinden und eignen sich durch ihren hohen Automatisierungsgrad für jede Produktionslinie.

Widerstandspunktschweißen mit umlaufendem Prozessband

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Das Punktschweißen mit Prozessband ist ein weltweit einzigartiges Verfahren, das besonders gut zum Fügen von Stahl mit Aluminium sowie für Dünn- und Mehrblechverbindungen geeignet ist. Auch hier wird mit Schweißzangen in X- und C-Geometrie gearbeitet – jedoch befindet sich zwischen den Elektroden der Zangen und den zu fügenden Bauteilen ein umlaufendes Prozessband. Dieses überträgt den Schweißstrom und schützt die Kontaktflächen der Elektroden vor Verunreinigungen. Die fortlaufende Bewegung führt zu einem kontinuierlichen Schweißprozess in konstant hoher Qualität, denn für jeden Schweißpunkt stellt das System eine neue Kontaktfläche bereit. Die entstehenden Schweißpunkte sind spritzerfrei, und das aufwändige Nachfräsen der Elektroden entfällt. Bis zu 7.000 Punkte können Anwender mit einem Prozessband ohne Unterbrechung schweißen – das sorgt besonders bei Werkstücken mit hoher Punktzahl für kürzere Taktzeiten.

Auch die Lebensdauer der Elektroden ist deutlich höher, da sie durch das Prozessband geschützt sind. Eine Anlegierung von Oberflächenbeschichtungen oder Basiswerkstoff ist ebenfalls nicht nötig. Zudem weist das Verfahren einen hohen Wirkungsgrad auf, da wegen des hohen elektrischen Widerstands des Bandes zusätzliche Wärme in das Werkstück geleitet wird. Somit sind je nach Anwendung bis zu 50 Prozent weniger Energie nötig. Neben Aluminiumverbindungen lassen sich mit diesem Punktschweißverfahren auch Titan, Magnesium, Edelstahl, beschichtete Stahlbleche und hochfeste Stähle fügen.


Vorteile beider Verfahren im Überblick

Konventionelles Punktschweißsystem ohne Prozessband:

  • Hohe Produktivität dank kurzer Taktzeiten
  • Günstigstes Fügeverfahren
  • Leicht zu automatisieren
  • Einfach zu reparieren und zu warten


Widerstandspunktschweißen mit umlaufendem Prozessband:

  • Sehr hohe Produktivität dank fehlender Fräszeiten
  • Gleichbleibende Schweißqualität
  • Schutz der Elektrode vor Verschmutzung
  • Kein Kappenfräsen erforderlich
  • Weniger Nacharbeit dank hoher Oberflächenqualität
  • Geringerer Energiebedarf bei Aluminiumanwendungen
  • Genaue und schnelle Ausgleichsfunktion aufgrund integrierter Ansteuerung


Zwei Systeme – zahllose Einsatzmöglichkeiten

Die Widerstands-Punktschweißverfahren kommen in unterschiedlichen Branchen wie etwa der Automobilindustrie, im Schienenfahrzeugbau, der Luft- und Raumfahrtindustrie oder der Herstellung von Haushaltsgeräten (White Goods) zum Einsatz. Mit ihren spezifischen Stärken sind sie dabei für verschiedene Anwendungsgebiete geeignet. Wofür die Verfahren gut und weniger gut geeignet sind, sehen Sie im folgenden Vergleich:

Konventionelles Punktschweißsystem ohne Prozessband:

➕ Massenproduktion mit hohen Taktzahlen
➕ Vollautomatisierte Produktionslinien
➕ Bauteile mit wenigen Punktschweißungen
➕ Schwer zugängliche Stellen
➕ Hochfeste Stahlanwendungen

➖ Große Bauteile mit vielen Schweißpunkten
➖ Verbindungen von unterschiedlichen Materialien und Blechstärken
➖ Stahl- und Edelstahlkombinationen mit extrem hohen Qualitätsanforderungen
➖ Mikroschweißen


Widerstandspunktschweißen mit umlaufendem Prozessband

➕ Fügen von anspruchsvollen Blechverbindungen aus Stahl, Aluminium und anderen Werkstoffen
➕ Schwierige Materialkombinationen, Mischverbindungen und ungleiche Blechstärken
➕ Bauteile mit hoher Anzahl an Schweißpunkten
➕ Dünn- und Mehrblechverbindungen Serienfertigung mit hohen Qualitätsansprüchen

➖ Einfache Materialkombinationen ohne hohe Qualitätsanforderungen
➖ Schwer zugängliche Stellen
➖ Massenproduktion mit mehreren Schweißsystemen in einer Linie
➖ Punktdurchmesser über 8,5 Millimeter
➖ Mikroschweißen
➖ Engspaltanwendungen




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