DE102007057880A1

DE102007057880A1 - Schweißverbindungssystem sowie Schweißverbindung und Schweißverfahren

Info

Publication number: DE102007057880A1
Application number: DE200710057880
Authority: DE
Inventors: Daniel Flemmig
Original assignee: Obermark Schweißtechnik Vertriebs-GmbH; OBERMARK SCHWEISTECHNIK VERTRI
Current assignee: Obermark Schweißtechnik Vertriebs-GmbH; OBERMARK SCHWEISTECHNIK VERTRI
Priority date: 2007-12-01
Filing date: 2007-12-01
Publication date: 2009-06-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schweißverbindungssystem, mit mindestens zwei durch elektrisches Widerstandsschweißen zu verschweißenden und dazu aus elektrisch leitfähigen Materialien bestehenden Bauteilen (2, 4). Die Bauteile (2, 4) sind mit Verbindungszonen (12, 14) zusammenführbar und durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Schweißstrom (i) in den Verbindungszonen (12, 14) miteinander stoffschlüssig verschweißbar. Das erste Bauteil (2) weist eine höhere materialspezifische Leitfähigkeit als das zweite Bauteil (4) auf. Das erste die höhere Leitfähigkeit aufweisende Bauteil (2) weist im Bereich seiner Verbindungszone (12) eine durch mindestens einen vorspringenden Ansatz (16) gebildete, gegenüber der gesamten Verbindungszone (12) verkleinerte Kontaktzone (18) derart auf, dass beim Schweißvorgang über die Kontaktzone (18) eine Einschnürung des Schweißstromes (i) mit zunächst teilbereichsweiser Erwärmung der Verbindungszone (14) des zweiten Bauteils (4) im Anlagebereich der Kontaktzone (18) des ersten Bauteils (2) erfolgt. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch die fertige Schweißverbindung sowie ein Schweißverfahren zur Anwendung für ein erfindungsgemäßes Schweißverbindungssystem sowie ein erstes mit einem zweiten Bauteil (4) zu verschweißendes Bauteil (2) für ein erfindungsgemäßes Schweißverbindungssystem.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Schweißverbindungssystem, mit mindestens zwei durch elektrisches Widerstandsschweißen zu verschweißenden und dazu aus elektrisch leitfähigen Materialien bestehenden Bauteilen, wobei die Bauteile mit Verbindungszonen zusammenführbar und durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Schweißstrom in den Verbindungszonen miteinander stoffschlüssig verschweißbar sind, und wobei das erste Bauteil eine höhere materialspezifische Leitfähigkeit als das zweite Bauteil aufweist.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine dementsprechende Schweißverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11, ein Schweißverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13 sowie auch gesondert das erste Bauteil mit der höheren Leitfähigkeit (Anspruch 16).
Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung ist die Herstellung von Trenn- und/oder Schleifwerkzeugen, wie Bohrkronen, Trennscheiben und dergleichen. Dabei ist es bekannt, einzelne schmale Schneidelemente (erstes Bauteil) mit einem Träger (zweites Bauteil) im Elektro-Widerstandsschweißverfahren zu verschweißen. Die Schneidelemente sind in aller Regel als vorgeformte Sintermetallteile ausgebildet, wobei Schleifpartikel aus einem harten Material, wie Diamant oder Korund, in einer Trägermischung z. B. aus Kobalt oder Bronze eingebettet sind. Der Träger kann aus einem üblichen Stahl, wie St 37, aber auch aus Stählen mit einem C-Gehalt (Kohlenstoff-Gehalt) über 0,2% bestehen.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bekannt, die Schneidelemente durch Kondensatorentladungsschweißen mit dem Träger zu verbinden, wobei der Schweißstrom als Stromimpuls durch Kondensatorentladung erzeugt wird. Konkret handelt es sich um sogenanntes Buckelschweißen, wobei der aus Stahl bestehende Träger im Bereich seiner Verbindungszone mit einer buckelartigen Struktur oder mit einer sonstigen zur Widerstandserhöhung geeigneten geometrischen Form versehen wird. Jedes Schneidelement wird mit seiner als ebene Oberfläche ausgebildeten Verbindungszone gegen die buckelartige, beispielsweise wie eine grobe Rändelung ausgeführte Verbindungszone des Trägers geführt und dann durch Beaufschlagung mit einem Schweißstrom und gleichzeitiger Anpresskraft verschweißt.
Dabei hat sich in der Praxis gezeigt, dass eine hohe Schweißenergie erforderlich ist, um für eine möglichst homogene, stoffschlüssige Verbindung nicht nur den Stahl des Trägers, sondern auch das Sintermaterial des Schneidelementes anzuschmelzen. Durch die hohe Energie und die geringere Leitfähigkeit bzw. den höheren Widerstand des Stahlteils kommt es allerdings zu einer eigentlich zu starken Erwärmung des Stahlträgers im an die Schweißzone angrenzenden Bereich, so dass der Stahl einen übergroßen Anteil an Schmelze bildet, die dann teilweise in Form von Schweißspritzern ausgetragen wird. Dies wirkt sich nachteilig auf die Qualität der Schweißverbindung aus.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schweißverbindungssystem zu schaffen, mit dem einerseits der Energie-Einsatz reduziert, andererseits aber die Qualität der Schweißverbindung deutlich verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Der Anspruch 11 definiert eine erfindungsgemäße Schweißverbindung und der Anspruch 13 ein Schweißverfahren. Der Anspruch 16 bezieht sich gesondert auf das erste Bauteil als wesentliche Teilkomponente der Erfindung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen sowie in der anschließenden Beschreibung enthalten.
Erfindungsgemäß ist somit das erste, die höhere Leitfähigkeit aufweisende Bauteil im Bereich seiner Verbindungszone mit einer durch mindestens einen vorspringenden Ansatz gebildeten, gegenüber der gesamten Verbindungszone verkleinerten Kontaktzone derart vorgefertigt, dass beim Schweißvorgang über die Kontaktzone eine Einschnürung des Schweißstromes mit zunächst teilbereichsweiser Erwärmung der Verbindungszone des zweiten Bauteils im Anlagebereich der Kontaktzone des ersten Bauteils erfolgt. Dadurch wird das zweite Bauteil zuerst nur im Anlagebereich des/jedes Ansatzes des ersten Bauteils aufgeschmolzen, so dass sich das erste Bauteil mit seiner Verbindungszone formschlüssig in die Verbindungszone des zweiten Bauteils eindrückt, bis die Verbindungszonen vollständig zur Anlage gelangen und schließlich auch vollständig stoffschlüssig verschweißt werden. Durch die höhere Leitfähigkeit des ersten Bauteils relativ zum zweiten Bauteil bleibt die Ansatz-Struktur seiner Verbindungszone nach dem Schweißen nahezu vollständig erhalten. Dadurch wird ein zusätzlicher Formschluss durch einen insbesondere mäanderartigen Verlauf der Verbindungszonen erreicht. Dabei werden auch die Ansatz-Flanken des ersten Bauteils mit verschweißt, so dass eine Verlängerung der Schweißnaht beispielsweise um etwa 35% erreicht wird (im Vergleich zu einem herkömmlichen Verschweißen eines ersten Bauteils mit einer ebenen Verbindungszone).
Bei der bevorzugten Anwendung der Erfindung zur Herstellung von Trenn- und/oder Schleifwerkzeugen durch Verschweißen von Sinter-Schneidelementen an einen Stahl-Träger führt die Erfindung zu besonderen Vorteilen, weil die Schneidelemente in Arbeitsrichtung des jeweiligen Werkzeugs nicht allein stoffschlüssig mit dem Träger verbunden sind, sondern durch die ineinandergreifenden Verbindungszonen zusätzlich formschlüssig abgestützt werden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des ersten, besser leitenden Bauteils (z. B. Schneidelement) wird erreicht, dass der elektrischen Widerstand erhöht wird. Dadurch erwärmen sich beim Schweißvorgang beide Materialien schneller und vor allem auch gleichmäßiger. Es wird vermieden, dass mehr Stahl als nötig in der Schweißzone erwärmt und aufgeschmolzen wird. Der Schweißprozess benötigt insgesamt weniger Energie, und es entstehen deutlich weniger Spritzer. Der Prozess wird dadurch stabiler.
Eine nach der Erfindung hergestellte Schweißverbindung besteht aus zwei Bauteilen aus elektrisch leitfähigen Materialien, wobei die Bauteile in Verbindungszonen miteinander stoffschlüssig verschweißt sind, wobei das erste Bauteil eine höhere materialspezifische Leitfähigkeit als das zweite Bauteil aufweist, wobei erfindungsgemäß das erste, die höhere Leitfähigkeit aufweisende Bauteil mindestens einen vorspringenden Ansatz derart aufweist, dass die Verbindungszonen einen in Fügerichtung verzahnungsartig ineinandergreifenden, insbesondere mäanderartigen Verlauf aufweisen.
Im Folgenden soll die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungs- und Anwendungsbeispiels genauer erläutert werden; dabei zeigen:
1 ein Schneidwerkzeug in Form einer sogenannten Bohrkrone im Längsschnitt mit einer Ausschnittvergrößerung im Bereich einer erfindungsgemäßen Schweißverbindung,
2 einen Ausschnitt aus 1 zur Erläuterung des Schweißprozesses,
3 ein Seitenansicht (Pfeilrichtung III gemäß 4) eines Schneidelementes in einer ersten Ausführungsform,
4 eine Ansicht des Schneidelementes auf dessen Verbindungszone in Pfeilrichtung IV gemäß 3,
5 eine Ansicht wie in 3 einer zweiten Ausführung eines Schneidelementes (Pfeil V in 6) und
6 eine Ansicht analog zu 4 der zweiten Ausführung des Schneidelementes in Pfeilrichtung VI gemäß 5.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Erfindungsgemäß wird jeweils ein erstes Bauteil 2 über eine Schweißverbindung stoffschlüssig an einem zweiten Bauteil 4 befestigt. Das erste Bauteil 2 weist eine höhere materialspezifische elektrische (und thermische) Leitfähigkeit als das zweite Bauteil 4 auf. Vorzugsweise handelt es sich bei dem ersten Bauteil 2 um ein metallisches Sinter-Formteil, während das zweite Bauteil 4 aus einem legierten oder unlegierten Stahl besteht.
In dem bevorzugten Anwendungsbeispiel sind das erste Bauteil 2 als Schneid- bzw. Schleifelement 6 und das zweite Bauteil 4 als Schneidelement-Träger 8 eines Schleif- und/oder Trennwerkzeugs 10 ausgebildet, und das Werkzeug 10 ist beispielhaft als eine sogenannte Bohrkrone ausgeführt. Die Erfindung kann aber auch für Stein-Sägeblätter, Trennscheiben oder Schleifscheiben angewandt werden. Das fertige Werkzeug 10 weist in der Regel mehrere, in Arbeitsdrehrichtung über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Schneidelemente 6 auf, auch wenn in 1 und 2 jeweils nur ein Schneidelement 6 dargestellt ist.
Für diese bevorzugten Anwendungen besteht das erste Bauteil 2 vorzugsweise als Sinter-Formteil aus einer Kobalt- oder Bronzemischung, die vollständig mit Schleifpartikeln in verschiedener Körnung durchsetzt ist. Die Schleifpartikel können z. B. aus Diamant und/oder Korund bestehen. Das zweite Bauteil 4 besteht aus einem gut schweißbaren Stahl (Baustahl), wie z. B. St 35, St 37, St 37–2 oder St 52.
Zum Schweißverbinden der beiden Bauteile 2, 4 werden diese mit Verbindungszonen 12, 14 zusammengeführt (vgl. 2) und durch Beaufschlagung mit einer mechanischen Anpresskraft F und mit einem elektrischen Schweißstrom i in den Verbindungszonen 12, 14 stoffschlüssig miteinander verschweißt.
Erfindungsgemäß wird nun das erste, die höhere Leitfähigkeit aufweisende Bauteil 2 im Bereich seiner Verbindungszone 12 mit einer durch mindestens einen vorspringenden Ansatz 16 gebildeten und gegenüber der gesamten Flächengröße der Verbindungszone 12 verkleinerten Kontaktzone 18 derart vorgeformt, dass beim Schweißvorgang bei Anlage der Kontaktzone 18 an der Verbindungszone 14 des zweiten Bauteils 4 eine Einschnürung des Schweißstromes i erfolgt. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass durch Reduzierung des wirksamen Querschnittes eine Erhöhung der Stromdichte und des Widerstandes bewirkt wird, was eine zonal stärkere Erwärmung zur Folge hat. Weiterhin erfolgt zunächst auch nur eine teilbereichsweise Erwärmung der Verbindungszone 14 des zweiten Bauteils 4 im Anlagebereich der Kontaktzone 18 des ersten Bauteils 2. Gemäß 2 wird dadurch während des weiteren Schweißvorgangs erreicht, dass sich die Verbindungszone 12 des ersten Bauteils 2 mit dem Ansatz 16 oder den Ansätzen 16 formschlüssig in die zunächst zonal aufschmelzende Verbindungszone 14 des zweiten Bauteils 4 eindrückt. Anschließend werden die gesamten Verbindungszonen 12, 14 vollflächig stoffschlüssig verschweißt. Hierzu wird auch auf die Darstellung und insbesondere die Ausschnittvergrößerung in 1 verwiesen.
Für die beispielhaft dargestellte Ausführung des Werkzeugs 10 als Bohrkrone weist das zweite Bauteil 4 bzw. der Träger 8 einen hohlzylindrischen Trägerabschnitt 20 mit einer jeweils im Anlagebereich des ersten Bauteils 2 die Verbindungszone 14 bildenden, kreisringförmigen und insbesondere ebenen (glattflächigen) Stirnfläche 22 auf. Dabei weist das erste Bauteil 2 bzw. das/jedes Schneidelement 6 in einer Draufsicht auf seine Verbindungszone 12 – siehe 4 – eine an den Krümmungsradius des Trägerabschnittes 20 angepasste Kreisbogenform auf. In der Seitenansicht gemäß 3 ist das erste Bauteil 2 bzw. das Schneidelement 6 im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. Für übliche Werkzeuge 10 kann der Trägerabschnitt 20 einen Durchmesser im Bereich von 50 bis 200 mm mit einer Wandstärke im Bereich von 1,0 bis 4,0 mm aufweisen. Die entsprechend kreisbogenförmig gekrümmten Schneidelemente (Schneidsegmente) 6 können eine Länge (Bogenlänge) von bis zu 40 mm und eine Stärke von bis 5 mm aufweisen. Die Höhe der Schneidelemente 6 kann im Bereich von 6 bis 10 mm liegen.
Die zweite, in 5 und 6 veranschaulichte Ausführung des zweiten Bauteils 4 bzw. Schneidelementes 6 ist für ein scheibenförmiges Trennwerkzeug vorgesehen. Dabei ist das nicht dargestellte zweite Bauteil 4 als ein im Wesentlichen kreisscheibenförmiger oder kreissektorförmiger Träger mit einer die Verbindungszone 14 bildenden kreis- oder teilkreisförmigen und ebenfalls bevorzugt glattflächigen Umfangsfläche ausgebildet. Das/jedes erste Bauteil 2 bzw. das/jedes Schneidelement 6 ist für diese Ausführung in einer Draufsicht auf seine Verbindungszone 12 (siehe 6) schmal und länglich rechteckig und in einer Seitenansicht (5) in Anpassung an den Krümmungsradius der Umfangsfläche des Trägers im Wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildet.
In allen Ausführungen ist die Verbindungszone 12 des ersten Bauteils 2 nach Art einer Verzahnung mit mindestens zwei jeweils über eine Lücke 24 voneinander beabstandeten und insbesondere in einer Draufsicht rechteckförmigen Ansätzen 16 ausgebildet. Dabei bilden die Ansätze 16 gemeinsam mit ihren vorspringenden Oberflächen die Kontaktzone 18. Die Lücken 24 definieren gemeinsam eine Lückenfläche. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich im verschweißten Zustand – siehe 1 und 2 – ein mäanderartiger Eingriffsverlauf der Verbindungszonen 12 und 14, so dass die Schweißnaht z. B. um ca. 35% länger als im Vergleich zu ebenen Verbindungszonen ist, weil auch die Flanken der Ansätze 16 zusätzlich zu den Kontaktzonen 18 und den Lücken 24 verschweißt werden. Wie sich aus 3 und 5 ergibt, kann der in Längsrichtung erste bzw. letzte Ansatz 16 von einem Ende der Verbindungszone 12 bzw. des Schneidelementes 6 über einen Lückenabstand A beabstandet sein, wobei das Maß A aber auch gegen Null gehen kann. Jeder Ansatz 16 weist zudem eine in Verzahnungsrichtung gemessene Breite B auf. Dieses Maß B ist nach unten durch die Art der Sinter-Fertigung begrenzt und variiert nach oben in Abhängigkeit von der Dicke des jeweiligen Trägers. Weiterhin steht jeder Ansatz 16 mit der Kontaktzone 18 von der durch die Lücken 24 definierten Lückenfläche mit einer Höhe C vor, die vorzugsweise mindestens 0,3 mm und maximal 3 mm beträgt. Schließlich weist jede Lücke 24 zwischen benachbarten Ansätzen 16 eine lichte Weite D von mindestens 1,5 mm auf. Auch dieses Maß D wird durch die Dicke des Trägers bestimmt.
Für den Schweißprozess wird der Schweißstrom i vorzugsweise durch Kondensatorentladung als Stromimpuls erzeugt, und zwar insbesondere mit einer Impulsdauer von über 10 ms und bis zu maximal 50 ms. Dabei werden die Bauteile 2, 4 in einer geeigneten Schweißmaschine über nicht dargestellte Elektroden kontaktiert. Die Anpresskraft F kann in der Größenordnung um etwa 10 kN liegen. Vorzugsweise kann ein Schweißverfahren entsprechend angewendet werden, wie es in der älteren deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 022 263 beschrieben ist. Abgesehen davon, dass das dort beschriebene Verfahren ein spezielles Punktschweißverfahren ist, wird bezüglich der Verfahrensparameter und bezüglich der Erzeugung des Schweißstromimpulses auf die genannte Anmeldung verwiesen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die fertige Schweißverbindung, wie sie in 1 und 2 dargestellt ist. Die erfindungsgemäße Schweißverbindung besteht demnach aus zwei Bauteilen 2, 4, wobei das erste Bauteil 2 mindestens einen vorspringenden Ansatz 16 derart aufweist, dass die Verbindungszonen 12, 14 einen in Fügerichtung verzahnungsartig ineinandergreifenden, insbesondere mäanderartigen Verlauf aufweisen. Diese Ausgestaltung resultiert daraus, dass die Ansätze 16 des ersten Bauteils 2 beim Schweißvorgang nahezu vollständig und unverändert erhalten bleiben.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Zudem ist die Erfindung auch nicht auf die in jedem der unabhängigen Ansprüche enthaltene Merkmalskombination beschränkt. Dies bedeutet, dass grundsätzlich jedes Einzelmerkmal eines jeden unabhängigen Anspruchs weggelassen oder durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als Formulierungsversuch für die Erfindung zu verstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102007022263 [0029]

Claims

Schweißverbindungssystem, mit mindestens zwei durch elektrisches Widerstandsschweißen zu verschweißenden und dazu aus elektrisch leitfähigen Materialien bestehenden Bauteilen (2, 4), wobei die Bauteile (2, 4) mit Verbindungszonen (12, 14) zusammenführbar und durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Schweißstrom (i) in den Verbindungszonen (12, 14) miteinander stoffschlüssig verschweißbar sind, und wobei das erste Bauteil (2) eine höhere materialspezifische Leitfähigkeit als das zweite Bauteil (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, die höhere Leitfähigkeit aufweisende Bauteil (2) im Bereich seiner Verbindungszone (12) eine durch mindestens einen vorspringenden Ansatz (16) gebildete, gegenüber der gesamten Verbindungszone (12) verkleinerte Kontaktzone (18) derart aufweist, dass beim Schweißvorgang über die Kontaktzone (18) eine Einschnürung des Schweißstromes (i) mit zunächst teilbereichsweiser Erwärmung der Verbindungszone (14) des zweiten Bauteils (4) im Anlagebereich der Kontaktzone (18) des ersten Bauteils (2) erfolgt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Schweißvorgang die Verbindungszone (12) des ersten Bauteils (2) mit dem Ansatz (16) formschlüssig in die Verbindungszone (14) des zweiten Bauteils (4) eingedrückt ist und die gesamten Verbindungszonen (12, 14) stoffschlüssig verschweißt sind.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2) als Schneidelement (6) und das zweite Bauteil (4) als Schneidelement-Träger (8) für ein Schleif- und/oder Trennwerkzeug (10), wie eine Bohrkrone oder eine Trennscheibe, ausgebildet sind, wobei das erste Bauteil (2) aus einem Metall-Sinterwerkstoff und das zweite Bauteil (4) aus einem Stahl bestehen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (4) einen hohlzylindrischen Trägerabschnitt (20) mit einer die Verbindungszone (14) bildenden, kreisringförmigen Stirnfläche (22) aufweist, wobei das erste Bauteil (2) in einer Draufsicht auf seine Verbindungszone (12) eine an den Krümmungsradius des Trägerabschnittes (20) angepasste Bogenform aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (4) als ein im Wesentlichen kreisscheibenförmiger oder kreissektorförmiger Träger mit einer die Verbindungszone (14) bildenden kreis- oder teilkreisförmigen Umfangsfläche ausgebildet ist, wobei das erste Bauteil (2) in einer Draufsicht auf seine Verbindungszone (12) länglich und in einer Seitenansicht in Anpassung an den Krümmungsradius der Umfangsfläche des Trägers im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungszone (12) des ersten Bauteils (2) nach Art einer Verzahnung mit mindestens zwei jeweils über eine Lücke (24) voneinander beabstandeten, insbesondere rechteckförmigen Ansätzen (16) ausgebildet ist, wobei die Ansätze (16) mit vorspringenden Oberflächen gemeinsam die Kontaktzone (18) bilden.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansätze (16) mit der Kontaktzone (18) von der Lücke (24) mit einer Höhe (C) vorstehen, die vorzugsweise mindestens 0,3 mm und maximal 3 mm beträgt.
System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die/jede Lücke (24) zwischen benachbarten Ansätzen (16) eine lichte Weite (D) von mindestens 1,5 mm aufweist.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der/jeder Ansatz (16) eine in Verzahnungsrichtung gemessene Breite (B) aufweist.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste bzw. letzte Ansatz (16) von einem Ende der Verbindungszone (12) über einen Lückenabstand (A) beabstandet ist.
Schweißverbindung, bestehend aus zwei Bauteilen (2, 4) aus elektrisch leitfähigen Materialien, wobei die Bauteile (2, 4) in Verbindungszonen (12, 14) miteinander stoffschlüssig verschweißt sind, wobei das erste Bauteil (2) eine höhere materialspezifische Leitfähigkeit als das zweite Bauteil (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, die höhere Leitfähigkeit aufweisende Bauteil (2) mindestens einen vorspringenden Ansatz (16) derart aufweist, dass die Verbindungszonen (12, 14) einen in Fügerichtung ineinandergreifenden, insbesondere mäanderartigen Verlauf aufweisen.
Schweißverbindung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch mindestens eines der kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 3 bis 10.
Schweißverfahren zur Anwendung für ein Schweißverbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bzw. zum Herstellen einer Schweißverbindung nach Anspruch 11 oder 12, wobei zwei Bauteile (2, 4) in einem Schweißvorgang mit Verbindungszonen (12, 14) zusammengeführt und durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Schweißstrom (i) in den Verbindungszonen (12, 14) miteinander stoffschlüssig verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißvorgang so gesteuert wird, dass sich die Verbindungszone (12) des ersten Bauteils (2) mit dem Ansatz (16) oder den Ansätzen (16) in Fügerichtung formschlüssig in die zunächst zonal aufschmelzende Verbindungszone (14) des zweiten Bauteils (4) eindrückt und anschließend die gesamten Verbindungszonen (12, 14) verschweißt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißstrom (i) durch Kondensatorentladung als Stromimpuls mit einer Impulsdauer von vorzugsweise über 10 ms und maximal 50 ms erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2, 4) beim Schweißvorgang mit einer Anpresskraft (F) in der Größenordnung um etwa 10 kN zusammengeführt werden.
Erstes, mit einem zweiten Bauteil (4) zu verschweißendes Bauteil (2) für ein Schweißverbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, für eine Schweißverbindung nach Anspruch 11 oder 12 und/oder zur Anwendung bei einem Schweißverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Material mit einer in Relation zu dem zweiten Bauteil (4) höheren materialspezifischen Leitfähigkeit und mit einer Verbindungszone (12) zum Verschweißen mit dem zweiten Bauteil (4), dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Verbindungszone (12) durch mindestens einen vorspringenden Ansatz (16) eine gegenüber der gesamten Verbindungszone (12) verkleinerte Kontaktzone (18) gebildet ist.
Bauteil (2) nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch mindestens eines der kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 3 bis 10.