Widerstandsschweißen ist ein gängiges Verfahren zur Verbindung von Metallteilen unter Verwendung von elektrischem Strom und Druck. Es gibt verschiedene Methoden dieses Schweißverfahrens, von denen jede ihre eigenen Vorzüge und Anwendungsbereiche hat.
Widerstandsschweißen ist ein Verfahren, bei dem zwei oder mehr Metallteile durch elektrischen Strom und Druck miteinander verbunden werden. Dabei werden die Werkstücke so stark erhitzt, dass sie an der Schweißstelle schmelzen und sich miteinander verbinden. Das Punktschweißen ist wahrscheinlich die am häufigsten verwendete Methode des Widerstandsschweißens. Darüber hinaus wird auch das Nahtschweißen oft angewandt. Neben diesen beiden Verfahren gibt es noch andere, die ebenfalls zum Widerstandsschweißen gehören.
Buckelschweißen ist ein äußerst leistungsstarkes Schweißverfahren. Im Unterschied zum Punktschweißen können beim Buckelschweißen mehrere Punkte gleichzeitig in einem Arbeitsgang geschweißt werden. Dabei werden ein oder mehrere Schweißbuckel an einem der beiden zu verbindenden Werkstücke angebracht. Die Werkstücke werden zwischen diesen Schweißbuckeln platziert. Der Strom fließt konzentriert durch diese Schweißbuckel und erhitzt sie, bis sie schmelzen.
Im Gegensatz zum Punktschweißen werden beim Buckelschweißen auch andere Elektroden verwendet. In der Regel handelt es sich dabei um umfangreiche Kupferplatten. Aufgrund dieser großflächigen Elektroden ist der Anpressdruck geringer, und die Oberflächenqualität der Werkstücke ist nach dem Schweißen sehr hoch. Da beim Buckelschweißen mehrere Punkte in einem Schritt geschweißt werden können, ist dieses Verfahren recht kostengünstig.
Mit Buckelschweißen können auch dickere Bleche miteinander verschweißt werden. Dieses Verfahren ist besonders in der Elektroindustrie, der Automobilindustrie, der Bauindustrie und dem allgemeinen Maschinenbau beliebt. Häufig werden Befestigungselemente wie Muttern, Gewindebolzen, Buchsen und Verstärkungsplatten mit diesem Verfahren verschweißt.
Netzschweißen, auch als Kreuzdrahtschweißen bekannt, ist eine spezielle Form des Buckelschweißens. Bei diesem Verfahren sind die Schweißbuckel nicht eigens für den Schweißprozess konstruiert, sondern sind bereits Teil der natürlichen Geometrie der Werkstücke. Dies ist beispielsweise bei Gittern der Fall. Dabei fließt der Strom direkt durch die Berührungspunkte der sich kreuzenden Gitterstäbe, und die Schweißnaht entsteht an diesen Verbindungsstellen.
Großflächige Kupferplatten eignen sich hervorragend als Elektroden. Dank ihrer außerordentlichen Härte und Festigkeit ist AMPCOLOY® 95 ein ausgezeichneter Werkstoff für Elektroden beim Kreuzdrahtschweißen.
Widerstandsstumpfschweißen erfolgt durch das Verschweißen von Bauteilen mit gleichem Querschnitt, wodurch sich eine Schweißnaht über den gesamten Querschnitt ergibt. Dieses Verfahren wird vor allem für Draht- und Stabverbindungen mit relativ geringem Durchmesser eingesetzt. Im Unterschied zum Abbrennstumpfschweißen, bei dem Druck und elektrischer Strom gleichzeitig wirken und kein Materialverlust auftritt, erfolgt beim Widerstandsstumpfschweißen eine gleichzeitige Anwendung von Druck und Strom. Zudem wird das Stumpfschweißen hauptsächlich für das Verschweißen kleiner Bauteile verwendet.
Das Abbrennstumpfschweißen ähnelt dem Widerstandsstumpfschweißen sehr. Die Energieübertragung erfolgt jedoch hauptsächlich durch Widerstandswärme. Außerdem erfolgt die Anwendung von Strom und Druck nicht gleichzeitig, sondern abwechselnd. Die zu verschweißenden Werkstücke werden durch die Elektroden fixiert und ausgerichtet. Sobald der erste Kontakt hergestellt ist, üben die Elektroden eine leichte Druckkraft auf die Werkstücke aus. An den Kontaktstellen fließt ein Strom mit hoher Stromstärke von etwa 40-100 kA. Dadurch wird das Metall an den Berührungspunkten sofort bis zum Schmelzpunkt erhitzt, wird flüssig und verdampft explosionsartig.
Dieses Verfahren ist im Schienenbau weit verbreitet. Da die Elektroden gleichzeitig als Klemmbacken fungieren, müssen sie sowohl Strom als auch Druck übertragen. Deshalb werden Legierungen wie AMPCOLOY® 83 als Elektrodenwerkstoff verwendet, da sie eine hohe Härte aufweisen, die den Verschleiß erheblich reduziert.
Für weitere Informationen zum Widerstandsschweißen laden Sie bitte unser kostenloses Technical Paper «AMPCO METAL guide for resistance welding and anti spatter» herunter.