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Schweissverfahren für die Befestigung von Metallteilen auf der Rückseite von auf der Vorderseite einen dielektrischen Uberzug tragenden Blechen
Die Erfindung betrifft Metallbleche, deren eine
Seite, in der Folge die Frontseite genannt, mit einem dielektrischen'Werkstoff bedeckt ist, der als Belag, als Blatt, Film oder auf sonstige Art aufgebracht ist, vor allem solche Metallbleche, deren Frontseite mit einem Film eines künstlichen Werkstoffes von sehr starkem Haftvermögen bedeckt ist.
Solche bedeckte Bleche haben sich immer mehr in der Industrie zur direkten Herstellung von Gegenständen eingeführt, die nach verschiedenen Verarbeitungsmethoden, wie z. B. Biegen, Stanzen, Ziehen usw. fertiggestellt werden.
Die so bedeckten Bleche können zur Herstellung zahlloser Gegenstände dienen, so z. B. f1r Metallmabel, Türfüllungen, Karosserieteile für alle Fahrzeugarten, Koffer, Behälter jeder Art, Belag- und Ausstattungsteile usw.
Bei all diesen Anwendungsarten ist es häufig notwendig, an der nicht bedeckten Seite der Bleche kleine Elemente wie Laschen, Ösen, Muttern, Bolzen, Zapfen, Gewindestangen usw. zu befestigen.
Die Erfindung betrifft ein Schweissverfahren zur Befestigung solcher kleiner Stücke auf schon auf einer Seite mit einem solchen dielektrischen Werkstoff bedeckten Blechen. Dieser Prozess be- ! leitet in diesem Falle derartige Schwierigkeiten, dass es nicht möglich ist, die derzeit bekannten Schweissverfahren anzuwenden. In der Tat kann das Aufschweissen solcher Elemente auf der metallischen Fläche eines Bleches, dessen andere Seite mit einem Film eines plastischen Materiales überzogen ist, nicht nach einer der bekannten Methoden ausgeführt werden, ohne dieses Material zu beschädigen.
Es ist auch unmöglich einen beträchtlichen elektrischen Strom durch die Befestigungslasche und das zwischen die beiden Elektroden gelegte Blech zu schicken, wobei der Film aus plastischem Material, gewöhnlich aus Polyvinylchlorid, einem ausgezeichneten elektrischen Isolierstoff, ist. Anderseits erreicht der vom Blech gebildete metallische Träger, dessen eine Fläche mit einem plastischen Werkstoff bedeckt ist und auf welchem Stücke von verschiedenen Formen befestigt werden sollen, eine maximale Stärke von 125 HU11ld'ertstelmillimeter und der Schmelzherd, welcher von der in Bildung begriffenen. Schweissstelle gebildet wird, befindet sich also unter diesen Bedingungen ganz nahe am Film aus plastischem Werkstoff.
Dieser Film wird schon bei sehr niedrigen Temperaturen Schaden leiden und kann demnach nicht die Bedingungen gewöhnlichen Schweissens ertragen.
Da das Vorhandensein eines Filmes aus plastischem Werkstoff ein Dielektrikum darstellt, wurde bisher ein dem sogenannten Doppelpunktverfahren ganz analoges Verfahren verwedde.
Bei diesem bekannten Verfahren sind die beiden Elektroden auf der Seite der metallischen Fläche oder Rückfläche des zu verschweissenden Bleches so nahe als möglich aneinander gebracht.
Nichtsdestoweniger ist dieses bekannte Verfahren, bei welchem zwei so angeordnete Elektroden verwendet werden, zum Aufschweissen der Stücke auf der Rückseite von Blechen, deren Vorderseite vorher mit einem plastischen Werkstoff überzo-
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schädigen.
Die Erfindung betrifft ein Schweissverfahren, das besonders dazu geeignet ist, auf der Rückseite von Blechen, deren Frontseite vorher mit einem dielektrischen Werkstoff überzogen wurde, alle Arten metallischer Stücke befestigen zu können, ohne im geringsten den genannten dielektrischen Werkstoff zu beschädigen und durch rasche Operationen eine wirksame Befestigung zu bewirken.
Die besonderen Bedingungen, die zu erfüllen sind, um das erfindungsgemässe Verfahren anzuwenden beziehen sich unter anderem auf das Schweissauflager, auf dem der Schweissvorgang durchgeführt wird, auf die spezielle Anordnung der Elektroden, auf die Kontaktfläche der aufzuschweissenden metallischen Elemente, sowie die Andruckkräfte während des Schweissvorganges.
Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren ist es im Rahmen des erfindungsgemässen Verfah- rens unerlässlich, dass das Blech, ,dessen Frontseite vorher mit einem dielektrischen Belag ver- !
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sehen wurde, elastisch getragen wird und dass das Auflager, mit welchem der genannte Belag aus dielektrischem Werkstoff während des Schweissvorganges in Berührung ist, eine solche elastische Berührungsfläche bildet ; dass nach einem der wesentlichen Merkmale der Erfindung die genannte Berührungsfläche gleich oder äquivalent ist jener des Belages, welcher die Frontfläche des Bleches bedeckt, auf welcher die Elemente aufgeschweisst werden sollen.
Nach der Erfindung wird das Blech mit seiner durch einen dielektrischen Werkstoff bedeckten Oberfläche auf ein elastisches AufLager und auf die metallische Rückseite des Bleches der aufzuschweissende Gegenstand aufgelegt, sowie einerseits dieser Gegenstand mit einer der Elektroden, anderseits die metallische Oberfläche mit der andern Elektrode durch Andrücken in Verbindung gebracht, u. zw. in möglichst unmittelbarer Nähe der erstgenannten Elektrode.
Das erfindungsgemässe Schweissverfahren wird ferner in der Weise durchgeführt, dass zwischen einem starren Auflager eine Zwischenlage eines elastischen Werkstoffes aufgebracht und darauf die dielektrische Oberfläche des zu schweissenden Gegenstandes aufgelegt wird.
Für den das Blech abdeckenden'Werkstoff und als Werkstoff für die elastische Zwischenlage werden vorteilhaft die gleichen oder angenähert die gleichen Werkstoffe ausgewählt.
Was die Dauer des Schweiss Vorganges anlangt, so wird dieser gegenüber ähnlichen Schweissvorgängen wesentlich abgekürzt und beträgt erfindungsgemäss höchstens nur die Dauer einer Peridde des angelegten Schweisswechselstromes d. i. in der Grössenordnung von 1/50 sec. bei einem Strom von 50 Perioden in der Sekunde.
Versuche, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren mit Blechen von 0, 5 bis 0, 6, 0, 7, 0, 8 und 1, 25 mm Stärke vorgenommen worden sind, deren Vorderseite mit einem Film von Polyvi- nylchlorid bedeckt und deren metallische Rückseite entweder bonlderisiert war oder nicht, haben ergeben, dass in allen Fällen eine gute Schwei- ssung nach dem erfindungsgemässen Verfahren erreichbar ist. Z. B. wurde an einem Weichblech von 0, 8 mm Stärke, dessen eine Seite mit einem Polyvinylchloridfilm bedeckt, und dessen Rückseite bonderisiert war, ein Befestigungsstück von 1 mm Blechstärke mittels Schweisswarzen, die einen Durchmesser von 2 bis 2, 5 mm besassen, an- geschweisst. Die in sieben Zerreissversuchen ermittelte Zerreissspannung an der Schweissnaht betrug 175 kg.
Bei Aluminium hat man ähnliche vorteilhafte Ergebnisse erzielt, wobei noch zu'er- wähnen ist, dass Schweissstrom und Schweissspan-
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Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung : Beispiel l : Aufschweissen eines Befestigungsstückes aus Weichstahl von 0, 8 mm Blechstärke auf einem Stahlblech von 0, 8 mm Stärke, dessen Frontseite mit Polyvinylchlorid bedeckt ist : Kugelförmige Schweisswarzen, Durchmesser 2,5 mm, Warzentiefe 0, 5 mm ; Sekundärspannung (des Schweisstransformators: 10 Volt, Stromeinstellung : 86'"/e ; Schweisszeit : eine halbe Periode ; Andruckkraft : 35 kg.
Beispiel 2 : Anschweissen eines Drahtstiftes aus Stahl von 2, 5 mm Durchmesser auf einer Stahlblechunterlage von 1 mm Stärke, deren Frontseite von einem Polyvinylchloridfilm bedeckt ist : Kopf des Stiftes leicht abgerundet ; sekun@därspannung des Schweisstransformators 13 Volt ; Stromeinstellung :30%; Schweisszeit : eine halbe Periode ; Andruckkraft : 30 kg.
B e'i s pie I 3 ; Anschweissen eines Aluminiumstiftes von 3 mm Durchmesser auf einem Aluminiumblech von 0, 8 mm Stärke, deren Frontseite mit Polyvinylchloridfilm versehen ist : Kopf des Aluminiumstiftes leicht abgerundet ; Sekundärspannung des Schweisstransformators : 16 Volt ; Stromeinstellung :75%; Schweisszeit : eine halbe Perlode ; Andruckkraft : 30 kg.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schweissverfahren für die Befestigung von Metallteilen auf der Rückseite von auf der Vorderseite einen dielektrischen überzug tragenden Blechen, bei dem zwei Elektroden Verwendung finden, deren jede mit einem Pol des Schweisstransformators in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech mit seiner durch einen dielektrischen Werkstoff bedeckten Oberfläche auf ein elastisches Auflager und dass auf die metallische Rückseite des Bleches der aufzuschweissende Gegenstand aufgelegt wird, sowie dass einerseits dieser Gegenstand mit einer der Elektroden, anderseits die metallische Oberfläche mit der andern Elektrode durch Andrücken in Verbindung gebracht wird, u. zw. in möglichst unmittelbarer Nähe der erstgenannten Elektrode.