Verfahren zum Widerstandspunkt- oder -nahtschweissen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wider standspunkt- oder -nahtschweissen.
Die Elektroden zum Widerstandspunkt- oder -naht- schweissen bestehen üblicherweise aus Kupferlegierungen und sind an der Stelle, mit welcher sie beim Schweissen am Werkstück anliegen, infolge der Wärmeerzeugung des dort stark konzentrierten Schweissstromes und der hohen Presskraft pro Auflageflächeneinheit einem starken Ver- schleiss unterworfen. Die Auflagefläche bombierter oder konischer Elektrodenspitzen wird beim Verschleiss im mer grösser, wodurch der Strom und die Wärmeentwick lung an der Schweissstelle weniger konzentriert werden und die Temperatur an der Schweissstelle abnimmt.
Eine Korrektur kann durch Erhöhung des Schweissstromes und/oder Verlängerung der Schweissstromzeit erfolgen. Bei zu grosser Abnutzung muss die Auflagefläche nach bearbeitet oder, wenn dies nicht mehr möglicht ist, die Elektrode ersetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verschleiss der Elektroden herabzusetzen und dadurch deren Standzeit zu erhöhen.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Schweissstrom den zu verschweissenden Werkstück teilen durch elektrisch gut leitende Elektroden mit grös- seren Auflageflächen bei geringerer Anpresskraft pro Auflageflächeneinheit zugeführt und die Pressung der Schweissstelle mittels elektrisch schlecht leitender Press- werkzeuge, die verschleissfester als die Elektroden und mit kleineren Auflageflächen als diese versehen sind, mit grösserer Anpresskraft pro Auflageflächeneinheit ausge übt wird, um den Schweissstrom an der Pressstelle zwischen den Werkstückteilen zu konzentrieren.
Im folgenden werden anhand der Zeichnung zwei Beispiele der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrich tung zum Punktschweissen zweier im Schnitt dargestellter Werkstückteile, Fig. 2 zeigt in derselben Darstellung eine Variante zu Fig. 1. Die Vorrichtung nach Fig. 1 hat zwei Presswerkzeuge 5 und 5', durch welche die Werkstückteile, im dargestell ten Beispiel zwei Bleche 3 und 3', an der Schweissstelle, an welcher die Schweisslinse 4 gebildet werden soll, zusammengepresst werden. Diese Presswerkzeuge 5 und 5' bestehen aus verschleissfestem und im Zusammenhang damit unvermeidlich elektrisch schlecht leitendem Mate rial. Sie haben je eine kleine am Werkstück 3 bzw. 3' aufliegende Fläche, so dass die durch sie ausgeübte Druckkraft auf eine verhältnismässig kleine Blechober fläche konzentriert, also eine grosse Anpresskraft pro Auflageflächeneinheit erzielt wird.
Neben jedem Presswerkezug 5 bzw. 5' ist eine Elektrode 2 bzw. 2' an das Blech 3 bzw. 3' gepresst. Diese Elektroden 2 und 2' bestehen aus elektrisch gut leitendem und damit unvermeidlich weniger verschleiss- festem Material, ihre Auflageflächen an den Blechen 3 und 3' sind wesentlich grösser als diejenigen der Press- werkzeuge 5 und 5'. Jede Elektrode 2 bzw. 2' ist an ein Ende der Sekundärwicklung eines Schweisstransforma- tors 1 angeschlossen.
Der Schweissstrom fliesst von einem Ende der Sekun därwicklung des Schweisstransformators 1 durch die grossflächig am Blech 3 aufliegende Elektrode 2, etwa entlang der gestrichelten Linie im Blech 3 zur Schweiss- stelle, von dieser etwa entlang der gestrichelten Linie im Blech 3' zur Elektrode 2' und von dieser zurück zum anderen Ende der Sekundärwicklung. Da die Bleche 3 und 3' an der Schweissstelle mit hoher Kraft pro Flächeneinheit zusammengepresst sind, entsteht an dieser Stelle eine hohe Konzentration des Schweissstromes. Dadurch wird das Material der Werkstücke an dieser Stelle örtlich stark erwärmt und zum Schmelzen ge bracht, wobei sich die Schweisslinse 4 aus dem bzw. den Materialien der Werkstücke 3 und 3' bildet.
Das Beispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen dadurch, dass jede Elektrode 2" und 2"' eines der Presswerkzeuge 5" und 5"' koaxial umschliesst. Dabei verläuft der Schweissstromfluss zwischen den ringförmigen Auflage- flächen der Elektroden 2" und 2"' und der Schweissstel- le, an welcher die Schweisslinse 4' gebildet wird, symme trisch zur geometrischen Achse der Elektroden- und Presswerkzeuganordnung 2", 2"', 5", 5"' und zur Berüh rungsebene der Bleche 3" und 3"', wie gestrichelt angedeutet.
Indem zur Schweissstromzuführung relativ grosse Flächen elektrisch gut leitender Elektroden, mit geringer Kraft pro Auflageflächeneinheit an die Werkstücke ge- presst, und zur Ausübung der Schweissdruckkraft separa te Presswerkzeuge verwendet werden, die keinen oder nur einen unwesentlichen Teil des Schweissstromes füh ren, und - weil ihre elektrische Leitfähigkeit keine Rolle spielt - aus verschleissfestem Material bestehen, ist es möglich, einen Verschleiss der Elektroden (und auch der Presswerkzeuge) weitgehend zu eliminieren.
Method for resistance spot or seam welding The invention relates to a method for resistance spot or seam welding.
The electrodes for resistance spot or resistance welding usually consist of copper alloys and are subject to severe wear at the point with which they rest on the workpiece during welding as a result of the heat generated by the highly concentrated welding current and the high pressing force per unit of contact surface. The contact surface of cambered or conical electrode tips increases with wear, which means that the current and heat development at the welding point are less concentrated and the temperature at the welding point decreases.
A correction can be made by increasing the welding current and / or extending the welding current time. If the contact surface is too worn, it must be reworked or, if this is no longer possible, the electrode must be replaced.
The invention is based on the object of reducing the wear and tear on the electrodes and thereby increasing their service life.
This is achieved according to the invention in that the welding current is supplied to the workpiece to be welded by electrically good conductive electrodes with larger contact surfaces with lower contact force per contact surface unit and the pressing of the welding point by electrically poorly conductive pressing tools, which are more wear-resistant than the electrodes and with smaller contact surfaces than these are provided, with greater contact pressure per contact surface unit is exercised in order to concentrate the welding current at the pressing point between the workpiece parts.
Two examples of the invention are described below with reference to the drawing.
Fig. 1 shows a schematic view of a device for spot welding two workpiece parts shown in section, Fig. 2 shows in the same representation a variant of FIG. 1. The device of FIG. 1 has two pressing tools 5 and 5 ', through which the workpiece parts , in the dargestell th example two sheets 3 and 3 ', are pressed together at the welding point at which the welding lens 4 is to be formed. These pressing tools 5 and 5 'consist of wear-resistant and, in connection therewith, inevitably poorly electrically conductive mate rial. They each have a small area resting on the workpiece 3 or 3 ', so that the compressive force exerted by them is concentrated on a relatively small sheet metal surface, so a large contact pressure is achieved per unit of contact surface.
Next to each pressing tool 5 or 5 ', an electrode 2 or 2' is pressed onto the sheet metal 3 or 3 '. These electrodes 2 and 2 'are made of electrically good conductive and therefore inevitably less wear-resistant material, their contact surfaces on the metal sheets 3 and 3' are significantly larger than those of the pressing tools 5 and 5 '. Each electrode 2 or 2 'is connected to one end of the secondary winding of a welding transformer 1.
The welding current flows from one end of the secondary winding of the welding transformer 1 through the electrode 2, which rests over a large area on the sheet metal 3, approximately along the dashed line in sheet 3 to the welding point, from this approximately along the dashed line in sheet 3 'to electrode 2' and from this back to the other end of the secondary winding. Since the sheets 3 and 3 'are pressed together at the welding point with high force per unit area, a high concentration of the welding current occurs at this point. As a result, the material of the workpieces is locally strongly heated at this point and melted ge, wherein the welding lens 4 is formed from the material or materials of the workpieces 3 and 3 '.
The example according to FIG. 2 differs from the one described in connection with FIG. 1 in that each electrode 2 "and 2" 'coaxially surrounds one of the pressing tools 5 "and 5"'. The welding current flow between the ring-shaped contact surfaces of the electrodes 2 "and 2" 'and the welding point at which the welding lens 4' is formed is symmetrical to the geometrical axis of the electrode and pressing tool arrangement 2 ", 2" ', 5 ", 5" 'and the touching plane of the sheets 3 "and 3"', as indicated by dashed lines.
Because relatively large areas of electrically conductive electrodes are pressed against the workpieces with low force per unit of contact surface for supplying the welding current, and separate pressing tools are used to exert the welding pressure force, which lead to no or only an insignificant part of the welding current, and because their electrical conductivity does not play a role - made of wear-resistant material, it is possible to largely eliminate wear on the electrodes (and also on the pressing tools).