Widerstandsschweißen von Kontaktprofilen mit Nachsetzwegmessung

Abstract:
Das Widerstandsschweißen ist das bevorzugte Verfahren zum Aufschweißen von Kontaktprofilen. Es ist heute gekennzeichnet durch hohe Taktzahlen von bis zu 600 Schweißungen/min bei Schweißzeiten von 1 bis 20 ms. In diesem Zeitfenster müssen mehrere Applikationen (Zuführung, Bearbeitung, Schweißen) durch das Kontaktschweißgerät sowie auch Steuerungs-, Regel- und Messfunktionen der Schweißsteuerung realisiert werden. Weiterhin werden durch die Verkleinerung der Kontaktflächen und dem Volumen der Kontaktprofile sowie durch dünnere Edelmetallschichten und dem Einsatz hochleitfähiger Profil-Trägerwerkstoffe und Federwerkstoffe, erhöhte Anforderungen an das Widerstandsschweißen von Kontaktprofilen gestellt. Das Widerstandsschweißen stellt einen komplex ablaufenden Prozess dar, da das Zusammenspiel zwischen elektrische Energiezufuhr und gleichzeitiger mechanischer Kraftaufbringung die Schweißverbindung erzeugt. Daher können nicht immer alle Einflussgrößen durch das Messen von Strom und Spannung sicher erfasst und geregelt werden. Eine wichtige Einflussgröße beim Schweißen ist das Nachsetzverhalten der Kontakte. Mit der Nachsetzwegmessung kann das Zusammenspiel aller Einflussgrößen wie Strom, Spannung, Elektrodenkraft, Materialeigenschaften sichtbar gemacht und Abweichungen im Prozess, wie z.B. ein zu hoher Verschleiß der Schweißelektroden rechtzeitig erkannt werden. Berichtet wird über Nachsetzwegmessungen beim Schweißen von Kontaktprofilen, die auf unterschiedliche Kontakt- Trägerwerkstoffe wie CuZn37 und CuBe2 geschweißt wurden. Da die Nachsetzwegmessung eine Aussage über das tatsächliche Verhalten an der Schweißstelle ermöglicht, schafft diese Inline-Messung die Voraussetzung für das reproduzierbare Schweißen bei hohen Taktzahlen und das Schweißen von schwer schweißbaren Werkstoffen oder Werkstoffkombinationen.