Impulsschweissen



Das Widerstands-Impulsschweißen ist ein modifiziertes Widerstandsschweißverfahren, das sich durch eine hohe Reproduzierbarkeit jeder Schweißung sowie geringe Betriebskosten auszeichnet.

Die Schweißung erfolgt durch eine Kombination von mechanischem Druck und elektrischer Energie, wobei beide Größen durch Regelkreise konstant gehalten werden. Dabei gilt es, den Schweißstrom möglichst auf die Schweißstelle zu konzentrieren, um unnötigen Wärmeverlust zu minimieren.

  • hohe Schweißenergie
  • kurze Schweißzeit

Wie dieses erreicht wird kann anhand eines einfachen Prinzipschaltbildes erklärt werden:



Impulsschweißenergie
Prinzipschaltbild Impulsschweissen

Die Schweißenergie wird im Speicherkondensator [C] gesammelt und anschließend über Hochleistungsthyristor [V] in den Schweißtransformator [T] entladen, der dann sekundärseitig den für die Schweißung benötigten, nur Millisekunden dauernden Hochstrom-Impuls von mehreren 100.000 A erzeugt.

Geeignete Schweißbuckel sorgen für einen hohen Übergangswiderstand und zwingen den Energiefluss auf diese kleine Kontaktfläche der Schweißteile. Dadurch wird eine Stromdichte erzielt, die den Schweißbuckel zum Schmelzen bringt, und der mechanische Druck sorgt schließlich für ein einheitliches Gefüge an der Schweißverbindung.

Vorteile



  • genau kontrollierte Schweißenergie durch geregelte Kondensatorladung
  • Schweißung in Millisekunden, kaum Verfärbung bzw. thermische Belastung der Schweißumgebung
  • Entlastung der Versorgungsnetze, da Schweißung aus Kondensatorbatterie.

Der Schweißimpuls sieht üblicherweise wie folgt aus:



Graphischer Zeitverlauf des Impulsschweißens
Schematische Darstellung Impulsschweißen

Die Schweißzeit [t1- t2] beträgt je nach Leistung und Gerätetyp zwischen 4 und 12 ms. Da die Energie fast ausschließlich in der Schweißzone zur Wirkung kommt und nur extrem kurz wirkt, wird das umliegende Material mit seinen Eigenschaften kaum beeinflusst.

Sollten dennoch bei sehr hohen Energien Randgebiete durch Wärmeeinwirkung spröde werden, kann ein definierter zweiter Impuls diesen Effekt rückgängig machen.