Ein Beitrag zur Standmengenerhöhung der Elektrodenkappen beim Widerstandspunktschweißen
Hagen Kerl
Die Arbeit befasst sich mit den standmengenreduzierenden Faktoren von Elektrodenkappen beim Widerstandspunktschweißen. Mit dem vermehrten Einsatz verschiedener Materialgüten im Fahrzeugbau, entstehen zunehmende Prozesskosten für das Fügeverfahren. Verallgemeinert hat jede Blechbeschichtungsart einen standmengenreduzierenden Einfluss.
Übliche Blechüberzüge sind Zink- oder Aluminium-Silizium-Beschichtungen. Diese Beschichtungen und der Blechwerkstoff selbst reagieren mit der Elektrodenkappe während des Schweißens, wodurch die Elektrodenkappen häufiger nachgefrässt und ausgetauscht werden müssen. Der Verschleiß einer Elektrodenkappe setzt sich aus ihrer Arbeitsflächenvergrößerung und der Legierungsbildung mit der Blechbeschichtung zusammen. Beides erhöht den Kontaktwiderstand der Elektrodenkappe mit der Blechoberfläche. Geeignete Legierungskonzepte der Elektrodenkappen begründen sich auf einer gesteigerten Warmhärte und der Reduktion der Diffusionsmenge von Fremdatomen. Die Untersuchungen zeigen, dass sich kein Kappenwerkstoff (CuCrZr1, CuAg0,1, Nitrode) für das Fügen aller Blechwerkstoffe (HX340LAD+Z, 22MnB5+AlSi, AlMg3) eignet.
Weitergehend ist eine Analyse des Einflusses verschiedener Schweißparameter durchzuführen, im speziellen mit Impulsschweißungen, der diskontinuierlichen Schweißstromzuführung. Das Interesse liegt in der Standmengenänderung bei Variation der Schweißparameter. Die Betrachtung wird an einschnittigen und an mehrschnittigen asymmetrischen Blechkombination durchgeführt.
Der Anspruch, das Schweißlinsenwachstum zerstörungsfrei zu detektieren, wird durch die Messung des Spannungsabfalls zwischen den Fügeblechen realisiert. Anhand des Widerstandsverlaufs kann bestimmt werden, wann zwischen welchen Blechen zuerst eine Schweißlinse entsteht.
