Alle Menschen wissen, was Schweißen von Metallteilen ist. Allerdings weiß nicht jeder, dass es die unterschiedlichsten Verfahren und Methoden zum Schweißen von Verbindungen mit unterschiedlichen Energieträgern gibt. Das Punktfügen von Metallen ist eine Art Kontaktschweißen. Es unterscheidet sich von anderen dadurch, dass es keine Schweißnaht hat und die Teile an mehreren Stellen verbunden sind. Diese Verbindung ist in Industrieunternehmen am weitesten verbreitet, aber auch Heimwerker versuchen, das Widerstandspunktschweißen, die Technologie und die Vorteile ihrer Verwendung zu beherrschen.
Prinzip der Kontaktaufnahme
Das Prinzip des Widerstandsschweißens besteht darin, das Material schnell auf Schmelztemperatur zu erhitzen und direkt an der Verbindungsstelle eine homogene Metallstruktur zu bilden.
Die Impulsnatur des Stroms während des Schweißvorgangs und die Zeit seiner Einwirkung auf die Oberfläche der Werkstücke spielen eine große Rolle bei der Erwärmung der Verbindung. Eine gute Schweißpunktqualität kann nur erreicht werden, wenn die Teile während der Kristallisation des geschmolzenen Metallgefüges fest und sicher geh alten werden.
WannDurch automatisches Punktschweißen in der Produktion können Sch altgeschwindigkeiten von bis zu sechshundert Kontakten pro Minute erreicht werden.
Schweißtechnik
In der industriellen Fertigung wird das Widerstandsschweißen hauptsächlich zum Verbinden von Blechen aus NE-Legierungen, verschiedenen Stahlsorten sowie sich kreuzenden Bewehrungs- und profilartigen Werkstücken (Winkel, U-Profil) eingesetzt. Zu Hause ist es oft notwendig, diese Art des Schweißens zu verwenden, wenn Haush altsgeräte repariert, ein Metallzaun installiert und Maschendraht für den Bau geschweißt wird.
Der Prozess des Widerstandspunktschweißens lässt sich in mehrere Stufen unterteilen:
- Bevor Sie mit der Arbeit beginnen, müssen Sie Rohlinge vorbereiten. Es ist nicht erforderlich, die Oberfläche über die gesamte Verbindungsebene zu reinigen, wie beim Schweißen mit einer durchgehenden Naht. Es reicht aus, die vorgesehenen Andockstellen mit einer Metallbürste oder feinem Sandpapier zu reinigen. Farbreste oder Fettflecken werden mit einer Speziallösung entfernt.
- Als nächstes müssen die vorbereiteten Teile an der gewünschten Position miteinander verbunden werden.
- Nach diesen Vorgängen müssen Sie die Rohlinge zwischen die Elektroden legen und fest aneinander drücken.
- Der nächste Schritt impliziert den Hauptprozess der Arbeit. Die Punktschweißmaschine wird eingesch altet, was die erforderliche Erwärmung des Metalls in einen plastischen Zustand und die erforderliche Verformung des Schweißpunkts bewirkt.
Industrieunternehmen verwenden am häufigsten Geräte, die im Automatikmodus schweißen können. Und unter häuslichen Bedingungen ist es effizienter zu verwendenHalbautomatisches Punktschweißen.
Arbeitsmodi
Abhängig von den Anschlussbedingungen und der maximalen Leistung des Schweißgeräts kann die Erwärmungszeit der Verbindungsstelle der Teile von Millisekunden bis zu mehreren zehn Sekunden variieren. Beim Do-it-yourself-Punktschweißen von Kohlenstoffstählen, die leicht härten und Risse bilden können, ist es daher ratsam, die Aufheizzeit zu verlängern, um das Metall später langsamer abzukühlen.
Aber es ist besser, Edelstahl mit einer kurzen Oberflächenerwärmungszeit zu schweißen. Dies geschieht, um die Möglichkeit einer Beschädigung der Korrosionsschutzbeschichtung des Metalls zu verringern.
Der enge Kontakt der Produkte an den Schweißstellen sorgt für den notwendigen Druck zwischen den Elektroden. Diese Kompression hängt vollständig von der Dicke des Materials und den Eigenschaften des zu schweißenden Metalls ab. Der Druckwert am Ende des Schweißens ist von großer Bedeutung, da er für die Bildung einer feinkörnigen Struktur des Materials an der Schweißstelle verantwortlich ist und die Festigkeit der Kontakte näher an die Festigkeit des Grundmetalls bringt.
Eine verbesserte Kristallisation des geschmolzenen Metalls wird durch eine leichte Verzögerung der Druckkraft nach dem Durchgang eines Stromimpulses erreicht.
Vorteile einer Punktverbindung
Im Vergleich zu vielen anderen Verbindungsarten hat das Do-it-yourself-Punktschweißen eine Reihe von Vorteilen:
- Es besteht keine Notwendigkeit, zusätzliche Materialien (Flussmittel, Gas) im Schweißprozess zu verwenden.
- Da der Anschluss gasfrei erfolgt,dann entstehen keine schädlichen Dämpfe.
- Keine Schlacke und Abfall im Prozess.
- Die Effizienz des Widerstandspunktschweißens ist viel höher als beim herkömmlichen Fügen von Teilen.
- Die Fähigkeit, in kurzer Zeit qualitativ hochwertige Verbindungen herzustellen.
- Viele Schweißer h alten diese Methode für die hygienischste aller Schweißtechniken.
Wenn alle Arbeitsregeln befolgt werden, ist es sehr einfach, eine zuverlässige und genaue Verbindung von Produkten zu erreichen, selbst für Anfänger.
Nachteile der Methode
Neben den Vorteilen des Punktschweißens gibt es einige Nachteile bei der Verwendung dieses Verfahrens. Dazu gehören die folgenden:
- Es ist fast unmöglich, eine starke Bindung unterschiedlicher Metalle herzustellen.
- Möglichkeit von Metallspritzern bei starkem Stromimpuls.
- Der Werkstück-Pressmechanismus und die Schweißkopfvorrichtung sind komplex konstruiert, mit gleichzeitiger Befestigung an mehreren Stellen.
- Auch bei einer Mehrpunktverbindung ist es notwendig, das Design der Elektroden zu erschweren.
Elektrodenanforderungen
Elektroden sind so konzipiert, dass sie den elektrischen Stromkreis durch die zu schweißenden Metalloberflächen schließen. Elektrolytisch k altgewalztes Kupfer und seine Legierungen auf Wolframbasis sowie kob alt- oder cadmiumh altige Sonderbronzen sind die Hauptmaterialien für die Herstellung von Elektroden. Alle diese Metalle entsprechen der Haupteigenschaft der Elektrode - dem Widerstand, d.h. sie beh alten ihre Abmessungen, Eigenschaften und Form bei, wenn ihre Oberfläche stark erhitzt wird (bis zu600℃).
Um den Elektrodenverschleiß während des Betriebs zu verringern, ist es notwendig, für deren intensive Wasserkühlung zu sorgen.
Der Querschnitt der Elektrode muss der Größe des Schweißpunktes entsprechen. Eine Vergrößerung des Elektrodendurchmessers führt zu einer deutlichen Verringerung der Erwärmung an der Schweißstelle.
Widerstandsschweißgerät
Moderne Hersteller produzieren viele Modelle verschiedener Punktschweißmaschinen. Die Kosten solcher Modelle hängen von der Funktionalität des Geräts ab, daher muss jeder Schweißer selbst entscheiden, für welchen Zweck es gekauft wird.
Standard-Schweißgerät beinh altet:
- Wandlerstromwandler;
- Universalschweißklemme;
- Ein- und Aussch altrelais;
- Zeit- und Stromregler;
- Elektrodenkompressionsgerät.
Einfache Punktschweißgeräte für den Haush alt haben möglicherweise keinen Druckkraftregler, daher muss der Schweißer diesen Parameter basierend auf seinem Wissen und seiner Erfahrung selbst einstellen.
Alle Geräte können klassifiziert werden:
- Nach dem Prinzip der Elektrodenanordnung - gegenüberliegend und parallel.
- Je nach Arbeitsweise - für automatische und manuelle Einheiten.
- Je nach Art der Bewegung - an hängenden, mobilen oder stationären Geräten.
In Industriebetrieben wird gearbeitethochpräzise automatische Ausrüstung. Aber für zu Hause ist eine Do-it-yourself-Punktschweißmaschine durchaus geeignet.
Schweißanwendungen für Batterien
Lithium-Ionen-Akkus sind heute weit verbreitet in Haush alts- und Computergeräten, deren einwandfreie Funktion von einem hochwertigen Anschlusskontakt abhängt. Zu Hause ist es besser, die Batterie mit eigenen Händen zu punktschweißen, da der Preis für Fabrikeinheiten nicht allen Handwerkern zur Verfügung steht.
Natürlich werden die technischen Eigenschaften solcher Geräte den Werksgeräten unterlegen sein, aber sie werden für den Hausgebrauch durchaus geeignet sein. Die Hauptsache ist, dass bei der Herstellung des Punktschweißens für Batterien alle Anforderungen an ein hausgemachtes Gerät konsequent und sehr sorgfältig berücksichtigt werden.
Das Prinzip der Kontaktbefestigung an der Batterie
Hochleistungspuls für eine gute Verbindung der Batteriepole ist nicht erforderlich. Bevor Sie sich also für das Punktschweißen entscheiden, müssen Sie verstehen, warum Sie keine Batteriekontakte löten können. Die Quintessenz ist, dass die Batterieklemmen Angst vor Überhitzung haben und das Arbeiten mit einem Lötkolben eine starke Erwärmung der Oberfläche des Blütenblatts impliziert.
Dieses Problem kann durch selbstgemachtes Punktschweißen für Batterien gelöst werden, das einen starken Stromimpuls von bis zu 400-800 A erzeugen kann. Dies reicht zum Schweißen aus.
Die Integrität des Kontakts und die Zuverlässigkeit der Verbindung hängen von der Dauer abImpuls (35-100 Millisekunden). Eine längere Belichtung kann die Platte verbrennen, was zu einem Festigkeitsverlust führt.
Sie können aus einer normalen Autobatterie ein Schweißgerät herstellen, aber ein Do-it-yourself-Gerät zum Punktschweißen aus einer Mikrowelle ist immer noch funktioneller.
Schweißgerät aus einem Mikrowellenherd
Das Schlüsselelement jeder Widerstandsschweißung ist ein Transformator, der die Eingangsspannung auf das erforderliche Niveau umwandelt. Daher ist ein Transformator zum Punktschweißen aus einem Mikrowellenofen in Bezug auf die Eigenschaften ideal.
Wenn es einen alten Mikrowellenherd gibt, müssen Sie zuerst die Teile vorsichtig entfernen. Dieser Vorgang sieht folgendermaßen aus:
- Mikrowellengehäuse vorsichtig demontieren und Trafo aus dem Aufbau entfernen.
- Da die Sekundärwicklung aus dünnem Draht besteht, muss sie entfernt werden. Dieser Vorgang muss mit einem Meißel und einem kleinen Hammer durchgeführt werden, ohne die Primärwicklung zu beschädigen.
- Als nächstes müssen Sie den Magnetkern entfernen. Hier müssen Sie sich mehr anstrengen, da es bei einigen Modellen durch Schweißen hergestellt wird.
- Der nächste Schritt besteht darin, eine neue Sekundärwicklung zu wickeln. Zum Wickeln ist ein Draht mit einem Querschnitt von 10 mm oder mehr geeignet.
- Fügen Sie zwei oder drei Drahtwindungen zum Kern des Transformators hinzu, sodass der Ausgang 2 V beträgt.
ErhöhenWenn Sie Punktschweißen aus einem Mikrowellenherd selbst herstellen, müssen Sie einen zweiten, ähnlichen Transformator installieren und ihn an den ersten Stromkreis anschließen.
Anforderungen an selbstgemachte Elektroden
Als Elektroden werden meist Lötkolbenspitzen verwendet, die unter einem Konus vorgeschärft werden. In Ermangelung solcher Teile können Sie gewöhnlichen Kupferdraht mit einem Querschnitt von 2–5 mm verwenden. Wartung und Installation solcher Teile des Geräts haben ihre eigenen Nuancen:
- Um die gewünschte Form zu erh alten, müssen die Elektroden ständig unterspült werden, da sie im Betrieb einem starken Verschleiß unterliegen.
- Der Stich muss regelmäßig von Plaque befreit werden. Und wenn es vollständig abgenutzt ist, muss es ersetzt werden.
- Um keine Leistung zu verlieren, sollten die Leitungen zu den Elektroden kurz geh alten werden.
- Es ist besser, Spitzen auf Stromkabel zu setzen.
Letzter Montageschritt
Damit die Funktionalität des selbstgebauten Geräts vollständig und sicher ist, müssen Sie einen Sch alter in das Spannsystem einbauen. Der Kippsch alter ist mit der Primärwicklung des Trafos verbunden und am Griff des Klemmhebels montiert.
Für den Hausgebrauch reicht es aus, einen etwa 60 cm langen Hebel zu verwenden, der die Handkraft dutzende Male erhöht.
Und natürlich müssen Sie daran denken, den Punktschweißer von der Mikrowelle auf dem Schreibtisch zu befestigen. Am optimalsten ist die Befestigung des Geräts mit einer Klemme, mit der Sie es an den richtigen Arbeitsplatz bewegen können.
Einige Fehler beim Widerstandsschweißen
Es ist immer besser, etwas aus den Fehlern anderer zu lernen. Daher ist es notwendig, sich mit den möglichen Fehlern vertraut zu machen, die beim Schweißen auftreten können:
- Risse in der Oberfläche können aufgrund einer Verletzung des Temperaturregimes auftreten.
- Beim Überlappschweißen von Produkten können Brüche entlang der Stoßkante auftreten, wenn der Schweißpunkt nahe an der Kante liegt.
- Aufgrund minderwertiger Elektroden kann es zu einer teilweisen oder vollständigen Aufschmelzung des Schweißpunktes kommen.
- Durch den geringen Durchmesser der Elektroden können jedoch Dellen auf dem Kontakt entstehen.
- Und natürlich ist der häufigste Fehler von Schweißanfängern das Durchbrennen der Oberfläche, was passieren kann, wenn die Elektroden schwach zusammengedrückt werden.
- Aufgrund der langen Impulsdauer und des hohen Stroms können äußere und innere Risse entstehen.
- Bei falscher Einstellung der Elektroden zu den zu schweißenden Blechen kann es zu Kernverschiebungen kommen.
Trotz der Tatsache, dass es nicht schwierig ist, Ausrüstung zum Punktschweißen zu kaufen, wird ein Heimwerkergerät ein Assistent sein, der die Anforderungen eines Heimwerkers voll erfüllt. Und um ein solches Gerät selbst herzustellen, benötigen Sie nicht viel Material und Geld.
