DE102017101952A1 - Milling tool for welding electrodes and method to use this - Google Patents

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David R. Sigler
Blair E. Carlson
Michael J. Karagoulis
James G. Schroth
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30Features relating to electrodes
    • B23K11/3063Electrode maintenance, e.g. cleaning, grinding

Abstract

Ein Fräswerkzeug, das gleichzeitig asymmetrische Schweißseitengeometrien von zwei Schweißelektroden fräsen und wiederherstellen kann, welche unterschiedlichen Verschlechterungsmechanismen unterworfen sind, wird zusammen mit einem Verfahren zum Verwenden eines derartigen Fräswerkzeugs während eines Widerstandspunktschweißens von Werkstückstapeln, die einander unähnliche Werkstücke aus Metall enthalten, offenbart. Das Fräswerkzeug enthält eine erste Fräsaufnahme und eine zweite Fräsaufnahme. Die erste Fräsaufnahme wird durch eine oder mehrere erste Abscherflächen definiert und die zweite Fräsaufnahme wird durch eine oder mehrere zweite Abscherflächen definiert. Die ersten Abscherflächen und die zweiten Abscherflächen sind profiliert, um eine erste Schweißseitengeometrie bzw. eine zweite Schweißseitengeometrie zu fräsen und wiederherzustellen, die sich voneinander unterscheiden, nach der Aufnahme von Elektrodenschweißzeiten in den Fräsaufnahmen und einem Drehen des Fräswerkzeugs.A milling tool capable of simultaneously milling and restoring asymmetrical weld side geometries of two welding electrodes subjected to different deterioration mechanisms is disclosed, along with a method of using such a milling tool during resistance spot welding of workpiece stacks containing dissimilar metal workpieces. The milling tool contains a first milling receptacle and a second milling receptacle. The first milling receptacle is defined by one or more first shear surfaces and the second milling receptacle is defined by one or more second shear surfaces. The first shear surfaces and the second shear surfaces are contoured to mill and recover a first weld side geometry and a second weld side geometry, which are different from each other, after recording electrode weld times in the milling fixtures and rotating the milling tool.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung mit der Nummer 62/291,030, die am 4. Februar 2016 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der vorstehend erwähnten vorläufigen Anmeldung ist hier durch Bezugnahme mit aufgenommen.This application claims the benefit of US Provisional Application No. 62 / 291,030, filed Feb. 4, 2016. The disclosure of the above-mentioned provisional application is incorporated herein by reference.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Das technische Gebiet dieser Offenbarung betrifft allgemein ein Fräswerkzeug zum Nacharbeiten von Schweißelektroden bzw. Schweißkappen, die zum Widerstandspunktschweißen von Werkstückstapeln verwendet werden, die einander unähnliche Werkstücke enthalten, etwa ein Werkstück aus Aluminium und ein benachbartes Werkstück aus Stahl.The technical field of this disclosure relates generally to a milling tool for reworking welding electrodes used for resistance spot welding of workpiece stacks containing dissimilar workpieces, such as an aluminum workpiece and an adjacent steel workpiece.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Widerstandspunktschweißen ist ein Prozess, der in einer Anzahl von Industrien verwendet wird, um zwei oder mehrere Werkstücke aus Metall zusammenzufügen. Die Kraftfahrzeugindustrie beispielsweise verwendet oft Widerstandspunktschweißen, um Werkstücke aus Metall unter anderem während der Herstellung von Strukturrahmenelementen (z. B. Karosserieseiten- und Querelemente) und Fahrzeugschließelementen (z. B. Fahrzeugtüren, Motorhauben, Kofferraumdeckel und Heckklappen) zusammenzufügen. An verschiedenen Punkten entlang eines Rands der Werkstücke aus Metall oder an einer anderen Verbindungsregion wird oft eine Anzahl von Schweißpunkten ausgebildet, um sicherzustellen, dass das Teil strukturell stabil ist. Obwohl Punktschweißen typischerweise praktiziert worden ist, um bestimmte ähnlich zusammengesetzte Werkstücke aus Metall zusammenzufügen – etwa Stahl mit Stahl und Aluminium mit Aluminium –, hat der Wunsch zum Einbauen von leichteren Materialien in eine Fahrzeugkarosseriestruktur Interesse am Zusammenfügen von Werkstücken aus Stahl mit Werkstücken aus Aluminium durch Widerstandspunktschweißen erzeugt. Der vorstehend erwähnte Wunsch zum Widerstandspunktschweißen von einander unähnlichen Werkstücken aus Metall ist nicht einzigartig für die Kraftfahrzeugindustrie; tatsächlich erstreckt er sich auf andere Industrien, die Punktschweißen verwenden können, einschließlich der Luftfahrt-, Schifffahrts-, Eisenbahn- und Bauindustrie.Resistance spot welding is a process used in a number of industries to join two or more metal workpieces together. The automotive industry, for example, often uses resistance spot welding to join metal workpieces, inter alia, during the manufacture of structural frame members (eg, body side and cross members) and vehicle closure members (eg, vehicle doors, hoods, trunk lids, and tailgates). At various points along one edge of the workpieces of metal or other connection region, a number of welds are often formed to ensure that the part is structurally stable. Although spot welding has typically been practiced to assemble certain similarly assembled metal workpieces - such as steel to steel and aluminum to aluminum - the desire to incorporate lighter materials into a vehicle body structure has been of interest in joining steel workpieces to aluminum workpieces by resistance spot welding generated. The above-mentioned desire for resistance spot welding of dissimilar workpieces made of metal is not unique to the automotive industry; in fact, it extends to other industries that can use spot welding, including the aerospace, marine, railway and construction industries.

Widerstandspunktschweißen beruht allgemein auf dem Fließen eines elektrischen Stroms durch einander überlappende Werkstücke aus Metall, um Wärme in dem vorgesehenen Schweißort zu erzeugen. Zum Ausführen eines derartigen Schweißprozesses wird ein Satz von einander gegenüberliegenden Schweißelektroden in aufeinander zu orientierter Ausrichtung gegen entgegengesetzte Seiten des Werkstückstapels gepresst, der typischerweise zwei oder drei Werkstücke aus Metall enthält, die in einer überlappenden Konfiguration angeordnet sind. Dann wird elektrischer Strom von einer Schweißelektrode durch die Metallwerkstücke hindurch zu der anderen geleitet. Ein Widerstand gegen das Fließen dieses elektrischen Stroms erzeugt Wärme in den Werkstücken aus Metall und an ihren Stoßflächen. Wenn der Werkstückstapel ein Werkstück aus Aluminium und ein benachbartes überlappendes Werkstück aus Stahl enthält, verursacht die Wärme, die an der Stoßfläche und innerhalb der Materialmasse dieser einander unähnlichen Werkstücke aus Metall erzeugt wird, die Entstehung eines Schmelzbads aus Aluminiumschmelze, welches von der Stoßfläche aus in das Werkstück aus Aluminium vordringt, und lässt es anwachsen. Dieses Schmelzbad aus Aluminiumschmelze benetzt die benachbarte Stoßfläche des Werkstücks aus Stahl und erstarrt nach dem Beenden des Stromflusses zu einer Schweißfügestelle, welche die zwei Werkstücke miteinander durch Schweißen verbindet.Resistance spot welding generally relies on the flow of electrical current through overlapping metal workpieces to generate heat in the intended weld location. To perform such a welding process, a set of opposed welding electrodes are pressed in facing orientation against opposite sides of the workpiece stack, which typically includes two or three metal workpieces arranged in an overlapping configuration. Then, electric current is passed from one welding electrode through the metal workpieces to the other. Resistance to the flow of this electrical current generates heat in the metal workpieces and at their abutment surfaces. When the workpiece stack includes an aluminum workpiece and an adjacent steel overlapping workpiece, the heat generated at the abutting surface and within the material mass of these dissimilar metal workpieces causes the formation of a molten aluminum melt pool which extends from the abutting surface The aluminum workpiece penetrates and allows it to grow. This molten bath of molten aluminum wets the adjacent impact surface of the workpiece made of steel and solidifies after stopping the flow of current to a welded joint, which connects the two workpieces by welding.

Jede der Schweißelektroden, die zum Durchführen eines Widerstandspunktschweißens verwendet werden, enthält eine Schweißseite, die an einem Ende eines Elektrodenkörpers angeordnet ist. Die Schweißseite ist der Abschnitt der Schweißelektrode, der den Werkstückstapel kontaktiert und damit elektrisch kommuniziert. Über den Verlauf wiederholter Widerstandspunktschweißoperationen hinweg sind die Schweißseiten der Schweißelektroden anfällig für eine Verschlechterung aufgrund der großen Wärmemenge, die an den Schweißseiten während eines Stromflusses erzeugt wird, und der hohen Kompressionskraft, die verwendet wird, um die Schweißseiten gegen den Werkstückstapel zu drücken. Diese Verschlechterung kann eine plastische Deformation der Schweißseite und/oder das Entstehen einer Kontaminierung umfassen, welche aus einer Reaktion zwischen der Elektrode und dem jeweiligen kontaktierten Werkstück bei erhöhten Temperaturen resultiert. Um die Lebensdauer der Schweißelektroden zu verlängern, speziell in einer Produktionsumgebung, kann die ursprüngliche Geometrie der Schweißseiten der Schweißelektroden periodisch wiederhergestellt werden. Dieser Wiederherstellungsprozess sollte schnell, praktisch und genau sein, so dass er Produktionsoperationen nicht dadurch unterbricht, dass die Schweißelektroden für längere Zeitperioden nicht zur Verfügung stehen.Each of the welding electrodes used for performing resistance spot welding includes a welding side disposed at one end of an electrode body. The weld side is the portion of the welding electrode that contacts and electrically communicates the stack of workpieces. Over the course of repeated resistance spot welding operations, the welding sides of the welding electrodes are prone to deterioration due to the large amount of heat generated at the welding sides during current flow and the high compressive force used to press the welding sides against the workpiece stack. This degradation may include plastic deformation of the weld side and / or the occurrence of contamination resulting from a reaction between the electrode and the respective contacted workpiece at elevated temperatures. To extend the life of the welding electrodes, especially in a production environment, the original geometry of the welding sides of the welding electrodes can be periodically restored. This recovery process should be fast, convenient and accurate so that it does not disrupt production operations by leaving the welding electrodes unattainable for extended periods of time.

Das Widerstandspunktschweißen eines Werkstücks aus Aluminium an ein Werkstück aus Stahl ist mit Problemen belastet. Abgesehen von der Notwendigkeit zum periodischen Nacharbeiten von Schweißseiten, die unterschiedliche Verschlechterungsmechanismen durchlaufen, machen es die völlig unterschiedlichen Eigenschalten der zwei Werkstücke und das Vorhandensein einer mechanisch festen, elektrisch isolierenden und sich selbst heilenden hitzebeständigen Oxidschicht (oder mehrerer Schichten) auf dem Werkstück aus Aluminium schwierig, Schweißverbindungen mit angemessener Abschäl- und Querspannungsfestigkeit auf konsistente Weise zu erzielen. Da die bisherigen Bemühungen beim Punktschweißen nicht besonders erfolgreich gewesen sind, wurden hauptsächlich mechanische Befestigungselemente, die Stanznieten und ”Flow-Drill”-Schrauben umfassen, verwendet, um Werkstücke aus Aluminium und Stahl aneinander zu befestigen. Jedoch benötigen mechanische Befestigungselemente mehr Zeit zur Installation und weisen im Vergleich mit dem Punktschweißen hohe Verbrauchskosten auf. Außerdem fügen sie Gewicht zu der Fahrzeugkarosseriestruktur hinzu – Gewicht, das vermieden wird, wenn das Zusammenfügen mit Hilfe von Punktschweißen bewerkstelligt wird – welches einem Teil der Gewichtseinsparungen entgegenwirkt, die hauptsächlich durch die Verwendung von Werkstücken aus Aluminium erzielt werden. Zudem können mechanische Befestigungselemente Stellen für eine galvanische Korrosion an dem Werkstück aus Aluminium einbringen, da die Befestigungselemente typischerweise aus Stahl bestehen.The resistance spot welding of a workpiece made of aluminum to a workpiece made of steel is subject to problems. Apart from the The need for periodically reworking weld sides that undergo different degradation mechanisms makes the completely different intrinsic switching of the two workpieces and the presence of a mechanically strong, electrically insulating and self healing refractory oxide layer (or layers) on the aluminum workpiece difficult to weld to achieve adequate peel and transverse stress strength in a consistent manner. Since previous efforts in spot welding have not been particularly successful, mainly mechanical fasteners comprising punch rivets and flow-drill screws have been used to fasten aluminum and steel workpieces together. However, mechanical fasteners require more time to install and have high consumption costs compared to spot welding. They also add weight to the vehicle body structure - weight that is avoided when mating is accomplished by means of spot welding - which counteracts some of the weight savings achieved primarily through the use of aluminum workpieces. In addition, mechanical fasteners can introduce sites for galvanic corrosion on the aluminum workpiece, since the fasteners are typically made of steel.

ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNGSUMMARY OF THE REVELATION

Eine Ausführungsform eines Fräswerkzeugs, das zum Nacharbeiten asymmetrischer Schweißseitengeometrien von ersten und zweiten Schweißelektroden in der Lage ist, umfasst einen Körper und ein Fräselement innerhalb des Körpers. Der Körper weist ein erstes Ende, das eine erste Öffnung aufweist, und ein zweites Ende, das eine zweite Öffnung aufweist, auf. Das Fräselement weist eine oder mehrere Fräsfurchen auf. Jede der einen oder mehreren Fräsfurchen erstreckt sich von einer Innenoberfläche des Körpers aus nach innen und umfasst eine Fräsklinge, die axial voneinander beabstandete und entgegengesetzte erste und zweite Abscherflächen aufweist. Die eine oder die mehreren Fräsfurchen bilden daher eine erste Fräsaufnahme, die durch die ersten Abscherflächen definiert ist und durch die erste Öffnung des Körpers hindurch zugänglich ist, und eine zweite Fräsaufnahme, die durch die zweiten Abscherflächen definiert ist und durch die zweite Öffnung des Körpers hindurch zugänglich ist. Die erste Fräsaufnahme ist konstruiert, um eine erste Schweißseitengeometrie in eine Schweißseite einer ersten Schweißelektrode hinein zu fräsen, und die zweite Fräsaufnahme ist konstruiert, um eine zweite Schweißseitengeometrie in eine Schweißseite einer zweiten Schweißelektrode hinein zu fräsen, wenn die Schweißseiten der ersten und zweiten Schweißelektroden in der ersten bzw. zweiten Fräsaufnahme aufgenommen sind und das Fräswerkzeug gedreht wird. Die erste Schweißseitengeometrie und die zweite Schweißseitengeometrie unterscheiden sich voneinander.One embodiment of a milling tool capable of reworking asymmetric weld side geometries of first and second welding electrodes includes a body and a milling element within the body. The body has a first end having a first opening and a second end having a second opening. The milling element has one or more Fräsfurchen. Each of the one or more trench grooves extends inwardly from an interior surface of the body and includes a trimming blade having axially spaced apart and opposite first and second shear surfaces. The one or more milling grooves therefore form a first milling receptacle defined by the first scraping surfaces and accessible through the first opening of the body, and a second milling receptacle defined by the second scraping surfaces and through the second opening of the body is accessible. The first milling receptacle is constructed to mill a first weld side geometry into a weld side of a first weld electrode, and the second mill receptacle is constructed to mill a second weld sidewall geometry into a weld side of a second weld electrode when the weld sides of the first and second weld electrodes in the first and second Fräsaufnahme are received and the milling tool is rotated. The first weld side geometry and the second weld side geometry are different from each other.

Die Konstruktion des Fräswerkzeugs unterliegt einer bestimmten Variabilität, ohne dass es seine Fähigkeit zum Nacharbeiten verliert. Beispielsweise kann jede der einen oder mehreren Fräsfurchen ein längliches Fußstück umfassen, das die Fräsklinge an der Innenoberfläche des Körpers abstützt. Das längliche Fußstück von jeder der einen oder mehreren Fräsfurchen kann in einen Haltekanal eingepresst sein, der durch eine abgesenkte Oberfläche in der Innenoberfläche des Körpers definiert ist, um das Fräselement innerhalb des Körpers starr festzuhalten. Oder das längliche Fußstück von jeder der einen oder mehreren Fräsfurchen kann in einer anderen Implementierung einstückig mit der Innenoberfläche des Körpers ausgebildet sein, um das Fräselement innerhalb des Körpers starr festzuhalten.The design of the milling tool is subject to a certain variability without losing its ability to rework. For example, each of the one or more milling grooves may comprise an elongate root supporting the cutting blade against the inner surface of the body. The elongate root of each of the one or more trench grooves may be press fit into a retaining channel defined by a lowered surface in the interior surface of the body to rigidly retain the milling element within the body. Or, in another implementation, the elongated foot of each of the one or more milling grooves may be integrally formed with the inner surface of the body to rigidly retain the milling element within the body.

Als weiteres Beispiel für eine spezielle Konstruktion des Fräswerkzeugs kann das Fräselement eine erste Fräsfurche, die eine erste Fräsklinge aufweist, eine zweite Fräsfurche, die eine zweite Fräsklinge aufweist, eine dritte Fräsfurche, die eine dritte Fräsklinge aufweist und eine vierte Fräsfurche, die eine vierte Fräsklinge aufweist, umfassen. Die erste, zweite, dritte und vierte Fräsklinge sind in Umfangsrichtung voneinander derart beabstandet, dass jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen quer zu jeder ihrer zwei in Umfangsrichtung benachbarten Fräsklingen orientiert ist. Zudem enthält jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen axial voneinander beabstandete und entgegengesetzte erste und zweite Abscherflächen. Die ersten Abscherflächen der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen definieren die erste Fräsaufnahme, und die zweiten Abscherflächen der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen definieren die zweite Fräsaufnahme.As another example of a specific design of the milling tool, the milling element may include a first milling groove having a first cutting blade, a second milling groove having a second cutting blade, a third milling groove having a third cutting blade, and a fourth milling groove having a fourth milling blade comprising. The first, second, third and fourth cutters are circumferentially spaced from one another such that each of the first, second, third and fourth cutters is oriented transversely of each of its two circumferentially adjacent cutters. In addition, each of the first, second, third and fourth milling blades includes axially spaced and opposite first and second shearing surfaces. The first shearing surfaces of the first, second, third and fourth cutting blades define the first milling receptacle, and the second shearing surfaces of the first, second, third and fourth milling blades define the second milling receptacle.

Wenn das Fräselement des Weiteren die ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen enthält, weisen sowohl die erste Abscherfläche der ersten Fräsklinge als auch die erste Abscherfläche der dritten Fräsklinge, die aufeinander ausgerichtet sind, einen unteren Endabschnitt auf, der eine nach oben hin profilierte Vorderkante und eine nach oben hin profilierte Hinterkante aufweist, die um einen positiven Freiwinkel unter die Vorderkante versetzt ist. Analog weisen sowohl die zweite Abscherfläche der zweiten Fräsklinge als auch die zweite Abscherfläche der vierten Fräsklinge, die aufeinander ausgerichtet sind, jedoch quer zu der ersten Abscherfläche der ersten Fräsklinge und der ersten Abscherfläche der dritten Fräsklinge orientiert sind, einen unteren Endabschnitt auf, der eine nach oben hin profilierte Vorderkante und eine nach oben hin profilierte Hinterkante aufweist, die um einen positiven Freiwinkel unter die Vorderkante versetzt ist.Further, when the cutting element includes the first, second, third and fourth cutting blades, both the first scraping surface of the first cutting blade and the first scraping surface of the third cutting blade aligned with each other have a lower end portion having an upwardly profiled leading edge and an upwardly profiled trailing edge which is offset by a positive clearance angle below the leading edge. Similarly, both the second shearing surface of the second cutting blade and the second shearing surface of the fourth cutting blade, which are aligned but oriented transverse to the first shearing surface of the first shaving blade and the first shearing surface of the third shaving blade, have a lower end portion following one has a profiled leading edge and an upwardly profiled rear edge, which is offset by a positive clearance angle below the front edge.

Die ersten und zweiten Abscherflächen der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen können neben ihren jeweiligen unteren Endabschnitten zusätzliche Strukturen aufweisen. Beispielsweise können die ersten Abscherflächen von jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen auch einen oberen Endabschnitt enthalten, der eine konvexe Gestalt aufweist. Der obere Endabschnitt der ersten Abscherfläche von jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen weist eine Vorderkante und eine Hinterkante auf. Analog kann die zweite Abscherfläche von jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen einen oberen Endabschnitt enthalten, der eine konvexe Gestalt aufweist. Der obere Endabschnitt der zweiten Abscherfläche von jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen weist eine Vorderkante und eine Hinterkante auf.The first and second shearing surfaces of the first, second, third and fourth cutting blades may have additional structures adjacent their respective lower end portions. For example, the first shearing surfaces of each of the first, second, third and fourth cutting blades may also include an upper end portion having a convex shape. The upper end portion of the first shearing surface of each of the first, second, third and fourth cutting blades has a leading edge and a trailing edge. Similarly, the second shearing surface of each of the first, second, third and fourth cutting blades may include an upper end portion having a convex shape. The upper end portion of the second shearing surface of each of the first, second, third and fourth cutting blades has a leading edge and a trailing edge.

Als noch weiteres Beispiel für eine spezielle Konstruktion des Fräswerkzeugs kann der Körper des Fräswerkzeugs eine kreisringförmige Wand umfassen, die eine Außenoberfläche aufweist, die eine integrierte Haltemutter enthält, welche eine Vielzahl ebener Oberflächen aufweist, die um die Außenoberfläche herum angeordnet sind, und die sich an in Umfangsrichtung beabstandeten axialen Kanten schneiden. Darüber hinaus kann der Körper des Fräswerkzeugs ferner einen integrierten radialen Flansch enthalten, der an ein axiales Ende der integrierten Haltemutter angrenzt und diese trägt, um eine halbkreisförmige Lageroberfläche bereitzustellen, die quer zu jeder der ebenen Oberflächen der integrierten Haltemutter hervorsteht. Selbstverständlich können andere Konstruktionen und Varianten des Körpers des Fräswerkzeugs verwendet werden, um sowohl das Fräselement abzustützen als auch zu ermöglichen, dass das Fräswerkzeug in einer drehenden Fräswerkzeughalterung aufgenommen und angekuppelt wird.As yet another example of a particular design of the milling tool, the body of the milling tool may include an annular wall having an outer surface containing an integral retaining nut having a plurality of planar surfaces disposed about the outer surface and abutting cutting circumferentially spaced axial edges. In addition, the body of the milling tool may further include an integral radial flange adjacent and supporting an axial end of the integrated retaining nut to provide a semi-circular bearing surface which projects transversely to each of the planar surfaces of the integral retaining nut. Of course, other constructions and variations of the body of the milling tool may be used to both support the milling element and allow the milling tool to be received and coupled in a rotating milling tool holder.

Eine weitere Ausführungsform eines Fräswerkzeugs, das in der Lage ist, asymmetrische Schweißseitengeometrien von ersten und zweiten Schweißelektroden nachzuarbeiten, enthält einen Körper und ein Fräselement innerhalb des Körpers. Der Körper erstreckt sich der Länge nach entlang einer Mittelachse zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende. Das Fräselement bildet eine erste Fräsaufnahme, die durch die erste Öffnung an dem ersten Ende des Körpers hindurch zugänglich ist, und es bildet ferner eine zweite Fräsaufnahme, die durch eine zweite Öffnung an dem zweiten Ende des Körpers hindurch zugänglich ist. Das Fräselement umfasst eine Fräsfurche, die eine Fräsklinge mit axial voneinander beabstandeten und entgegengesetzten ersten und zweiten Abscherflächen enthält, welche zumindest teilweise die erste bzw. zweite Fräsaufnahme definieren. Die erste Abscherfläche umfasst einen unteren Endabschnitt, der profiliert ist, um eine erste Schweißseitengeometrie zu fräsen, und die zweite Abscherfläche umfasst einen unteren Endabschnitt, der profiliert ist, um eine zweite Schweißseitengeometrie zu fräsen, die sich von der ersten Schweißseitengeometrie unterscheidet.Another embodiment of a milling tool capable of post-machining asymmetric weld side geometries of first and second welding electrodes includes a body and a milling element within the body. The body extends longitudinally along a central axis between a first end and a second end. The milling element forms a first milling receptacle accessible through the first opening at the first end of the body and further forms a second milling receptacle accessible through a second opening at the second end of the body. The cutting element comprises a milling groove containing a cutting blade having axially spaced apart and opposite first and second shear surfaces which at least partially define the first and second milling receivers, respectively. The first shear surface includes a lower end portion that is contoured to mill a first weld side geometry, and the second shear surface includes a lower end portion that is profiled to mill a second weld side geometry that is different than the first weld side geometry.

Die ersten und zweiten Schweißseitengeometrien, die durch das Fräswerkzeug nachgearbeitet werden können, umfassen viele verschiedene Kombinationen. In einer Ausführungsform beispielsweise umfasst die erste Schweißseitengeometrie eine ebene oder gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche, die einen Durchmesser zwischen 3 mm und 16 mm aufweist, und die zweite Schweißseitengeometrie umfasst eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau enthält, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist. Bei einem weiteren Beispiel umfasst die erste Schweißseitengeometrie eine ebene oder gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche, die einen Durchmesser zwischen 3 mm und 16 mm aufweist, und die zweite Schweißseitengeometrie umfasst eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau enthält, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist, und eine Vielzahl von Terrassen, welche das zentrale Plateau umgeben.The first and second weld side geometries that can be reworked by the milling tool include many different combinations. For example, in one embodiment, the first weld side geometry includes a planar or domed weld side base surface having a diameter between 3 mm and 16 mm, and the second weld side geometry includes a domed weld side base surface having a diameter between 8 mm and 20 mm, and further includes a central plateau centered on the domed weld-side base surface. In another example, the first weld side geometry includes a planar or domed weld side base surface having a diameter between 3 mm and 16 mm, and the second weld side geometry includes a domed weld side base surface having a diameter between 8 mm and 20 mm, and further includes a central plateau centered on the domed weld-side base surface and a plurality of terraces surrounding the central plateau.

Bei noch einem weiteren Beispiel umfasst die erste Schweißseitengeometrie eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau enthält, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist, und die zweite Schweißseitengeometrie umfasst eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche mit einem Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm und einer Reihe aufrecht stehender kreisförmiger Grate, die von der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche aus nach außen vorstehen. Die Reihe von aufrecht stehenden kreisförmigen Graten kann zwischen zwei und zehn aufrecht stehende kreisförmige Grate enthalten, deren Durchmesser von einem innersten aufrecht stehenden kreisförmigen Grat zu einem äußersten aufrecht stehenden kreisförmigen Grat zunimmt. Die aufrecht stehenden kreisförmigen Grate können auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche um eine Distanz von 50 μm bis 1800 μm voneinander beabstandet sein, wobei jeder der Grate eine Grathöhe aufweist, die im Bereich von 20 μm bis 500 μm liegt. Und bei noch einem weiteren Beispiel umfasst die erste Schweißseitengeometrie eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau enthält, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist, und die zweite Schweißseitengeometrie umfasst eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau enthält, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist, und eine Vielzahl von Terrassen, welche das zentrale Plateau umgeben.In yet another example, the first weld side geometry includes a domed weld side base surface having a diameter between 8 mm and 20 mm and further including a central plateau disposed on the domed weld side base surface and the second weld side geometry includes a domed weld side base surface having a diameter between 8 mm and 20 mm and a series of upstanding circular ridges that project outwardly from the domed weld side base surface. The series of upright circular ridges may contain between two and ten upstanding circular ridges, the diameter of which increases from an innermost upright circular ridge to an outermost upright circular ridge. The upstanding circular ridges may be spaced apart on the arcuate weld-side base surface by a distance of 50 μm to 1800 μm, each of the ridges having a ridge height ranging from 20 μm to 500 μm. And in yet another example, the first weld side geometry includes a domed weld side base surface that has a diameter between 8 mm and 20 mm and further includes a central plateau centered on the domed weld side base surface and the second weld side geometry includes a domed one Weld-side base surface having a diameter between 8 mm and 20 mm and further containing a central plateau centered on the curved weld-side base surface and a plurality of terraces surrounding the central plateau.

Die Konstruktion des Fräswerkzeugs unterliegt einer bestimmten Variabilität, ohne dass es seine Fähigkeit zur Nacharbeitung verliert. Beispielsweise kann das Fräselement eine erste Fräsfurche mit einer ersten Fräsklinge, eine zweite Fräsfurche mit einer zweiten Fräsklinge, eine dritte Fräsfurche mit einer dritten Fräsklinge und eine vierte Fräsfurche mit einer vierten Fräsklinge umfassen. Die erste, zweite, dritte und vierte Fräsklinge sind in Umfangsrichtung derart voneinander beabstandet, dass jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen zu jeder von ihren zwei in Umfangsrichtung benachbarten Fräsklingen quer orientiert ist. Zudem enthält jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen axial voneinander beabstandete und entgegengesetzte erste und zweite Abscherflächen. Die ersten Abscherflächen der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen definieren die erste Fräsaufnahme, und die zweiten Abscherflächen der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen definieren die zweite Fräsaufnahme.The design of the milling tool is subject to a certain variability, without losing its ability to rework. For example, the milling element may comprise a first milling groove having a first milling blade, a second milling groove having a second milling blade, a third milling groove having a third milling blade, and a fourth milling groove having a fourth milling blade. The first, second, third and fourth cutters are circumferentially spaced such that each of the first, second, third and fourth cutters is laterally oriented transversely to each of its two circumferentially adjacent cutters. In addition, each of the first, second, third and fourth milling blades includes axially spaced and opposite first and second shearing surfaces. The first shearing surfaces of the first, second, third and fourth cutting blades define the first milling receptacle, and the second shearing surfaces of the first, second, third and fourth milling blades define the second milling receptacle.

Wenn das Fräselement die ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen enthält, weist des Weiteren sowohl die erste Abscherfläche der ersten Fräsklinge als auch die erste Abscherfläche der dritten Fräsklinge, welche aufeinander ausgerichtet sind, einen unteren Endabschnitt auf, der eine nach oben hin profilierte Vorderkante und eine nach oben hin profilierte Hinterkante aufweist, die um einen positiven Freiwinkel unter die Vorderkante versetzt ist. Analog weisen sowohl die zweite Abscherfläche der zweiten Fräsklinge als auch die zweite Abscherfläche der vierten Fräsklinge, welche aufeinander ausgerichtet sind, jedoch quer zu der ersten Abscherfläche der ersten Fräsklinge und der ersten Abscherfläche der dritten Fräsklinge orientiert sind, einen unteren Endabschnitt auf, der eine nach oben hin profilierte Vorderkante und eine nach oben hin profilierte Hinterkante aufweist, welche um einen positiven Freiwinkel unter die Vorderkante versetzt ist.Further, when the cutting element includes the first, second, third and fourth cutting blades, each of the first scraping surface of the first cutting blade and the first scraping surface of the third cutting blade aligned with each other has a lower end portion having an upwardly profiled leading edge and an upwardly profiled trailing edge which is offset by a positive clearance angle below the leading edge. Similarly, both the second shearing surface of the second cutting blade and the second shearing surface of the fourth cutting blade, which are aligned but oriented transverse to the first shearing surface of the first shearing blade and the first shearing surface of the third shaving blade, have a lower end portion which faces one has a profiled leading edge and an upwardly profiled rear edge, which is offset by a positive clearance angle below the front edge.

Ein Verfahren zum Nacharbeiten von Schweißelektroden, die asymmetrische Schweißseitengeometrien aufweisen, umfasst in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung mehrere Schritte. Im Speziellen wird ein Fräswerkzeug bereitgestellt, das einen Körper und ein Fräselement innerhalb des Körpers enthält. Das Fräselement umfasst eine oder mehrere Fräsfurchen, die eine erste Fräsaufnahme und eine zweite Fräsaufnahme bilden. Die erste Fräsaufnahme ist durch eine erste Öffnung an einem ersten Ende des Körpers hindurch zugänglich, und die zweite Fräsaufnahme ist durch eine zweite Öffnung an einem zweiten Ende des Körpers hindurch zugänglich. Eine erste Schweißseite einer ersten Schweißelektrode wird in die erste Fräsaufnahme aufgenommen, und eine zweite Schweißseite einer zweiten Schweißelektrode wird in die zweite Fräsaufnahme aufgenommen. Sobald die erste und zweite Schweißseite in die erste bzw. zweite Fräsaufnahme aufgenommen sind, wird das Fräswerkzeug gedreht, um eine erste Schweißseitengeometrie in der ersten Schweißseite und eine zweite Schweißseitengeometrie in der zweiten Schweißseite zu fräsen und wieder herzustellen. Die erste Schweißseitengeometrie unterscheidet sich von der zweiten Schweißseitengeometrie.A method of reworking welding electrodes having asymmetric weld side geometries includes several steps in accordance with an embodiment of the disclosure. In particular, a milling tool is provided which includes a body and a milling element within the body. The milling element comprises one or more milling grooves which form a first milling receptacle and a second milling receptacle. The first milling receptacle is accessible through a first opening at a first end of the body, and the second milling receptacle is accessible through a second opening at a second end of the body. A first welding side of a first welding electrode is received in the first milling receiver, and a second welding side of a second welding electrode is received in the second milling receiver. Once the first and second weld sides are received in the first and second mill receivers, respectively, the mill is rotated to mill and restore a first weld side geometry in the first weld side and a second weld sidewall geometry in the second weld side. The first weld side geometry is different from the second weld side geometry.

Das Verfahren zum Nacharbeiten von Schweißelektroden, die asymmetrische Schweißseitengeometrien aufweisen, kann mit bestimmten Bevorzugungen in die Praxis umgesetzt werden. Beispielsweise kann das Fräswerkzeug mit zwischen einer und zehn vollständigen Umdrehungen um Achsen der ersten und zweiten Schweißseiten herum gedreht werden, so dass eine Materialtiefe im Bereich von 10 μm bis 500 μm von sowohl der ersten Schweißseite als auch der zweiten Schweißseite bei der Wiederherstellung der ersten Schweißseitengeometrie und der zweiten Schweißseitengeometrie entfernt wird. Zudem kann ein Satz von zehn bis einhundert Schweißverbindungen zwischen überlappenden und benachbarten Werkstücken aus Stahl und Aluminium ausgebildet werden, bevor die erste Schweißseite in die erste Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs aufgenommen wird und die zweite Schweißseite in die zweite Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs aufgenommen wird. Selbstverständlich können viele andere Variationen des Verfahrens zum Widerstandspunktschweißen in die Praxis umgesetzt werden.The method of reworking welding electrodes having asymmetric weld side geometries may be practiced with particular preference. For example, the milling tool may be rotated between axes of the first and second weld sides at between one and ten complete revolutions, such that a material depth in the range of 10 μm to 500 μm from both the first weld side and the second weld side will restore the first weld side geometry and the second weld side geometry is removed. In addition, a set of ten to one hundred welds may be formed between overlapping and adjacent steel and aluminum workpieces before the first weld side is received in the first mill receptacle of the mill and the second weld side is received in the second mill receptacle of the mill tool. Of course, many other variations of the method of resistance spot welding can be put into practice.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fräswerkzeugs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und speziell der ersten Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs; 1 FIG. 13 is a perspective view of a milling tool in accordance with an embodiment of the present disclosure, and specifically the first milling receptacle of the milling tool; FIG.

2 ist eine perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Fräswerkzeugs, und speziell der zweiten Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs; 2 is a perspective view of the in 1 illustrated Fräswerkzeugs, and especially the second Fräsaufnahme the milling tool;

3 ist eine Explosionsansicht des in 12 dargestellten Fräswerkzeugs, die einen Körper und ein Fräselement, die voneinander getrennt sind, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung zeigt; 3 is an exploded view of the in 1 - 2 shown milling tool, a body and a milling element, which are separated from each other, in Showing conformity with an embodiment of the disclosure;

4 ist eine Querschnittsansicht des in 12 dargestellten Fräswerkzeugs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung; 4 is a cross-sectional view of the in 1 - 2 illustrated milling tool in accordance with an embodiment of the disclosure;

5 ist eine Draufsicht auf die erste Fräsaufnahme des in 12 dargestellten Fräswerkzeugs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung; 5 is a plan view of the first milling of the in 1 - 2 illustrated milling tool in accordance with an embodiment of the disclosure;

6 ist eine Draufsicht auf die zweite Fräsaufnahme des in 12 dargestellten Fräswerkzeugs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung; 6 is a plan view of the second milling of the in 1 - 2 illustrated milling tool in accordance with an embodiment of the disclosure;

7 ist eine Querschnittsansicht eines Klingenabschnitts von einer der Fräsfurchen entlang von Schnittlinien 7-7 in 5; 7 FIG. 12 is a cross-sectional view of a blade portion of one of the milling grooves taken along section lines 7-7 in FIG 5 ;

8 ist eine Querschnittsansicht eines Klingenabschnitts von einer der Fräsfurchen entlang von Schnittlinien 8-8 in 6; 8th FIG. 12 is a cross-sectional view of a blade portion of one of the milling grooves taken along section lines 8-8 in FIG 6 ;

9 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht einer Schweißelektrode, die eine erste Schweißseitengeometrie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung enthält; 9 FIG. 10 is a general perspective view of a welding electrode including a first welding side geometry in accordance with an embodiment of the disclosure; FIG.

10 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht einer Schweißelektrode, die eine zweite Schweißseitengeometrie enthält, welche sich von der in 9 gezeigten ersten Schweißseitengeometrie unterscheidet, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung; 10 FIG. 4 is a general perspective view of a welding electrode including a second welding side geometry different from that in FIG 9 a first weld side geometry shown in accordance with an embodiment of the disclosure;

11 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht einer weiteren Schweißelektrode, die eine erste Schweißseitengeometrie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung enthält; 11 FIG. 10 is a general perspective view of another welding electrode including a first welding side geometry in accordance with an embodiment of the disclosure; FIG.

12 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht einer weiteren Schweißelektrode, die eine zweite Schweißseitengeometrie enthält, welche sich von der ersten Schweißseitengeometrie, die in 11 gezeigt ist, unterscheidet, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung; 12 FIG. 12 is a general perspective view of another welding electrode including a second welding side geometry different from the first welding side geometry shown in FIG 11 shown differs in accordance with an embodiment of the disclosure;

13 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht noch einer weiteren Schweißelektrode, die eine erste Schweißseitengeometrie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung enthält; 13 FIG. 10 is a general perspective view of yet another welding electrode including a first welding side geometry in accordance with an embodiment of the disclosure; FIG.

14 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht noch einer weiteren Schweißelektrode, die eine zweite Schweißseitengeometrie enthält, die sich von der in 13 gezeigten ersten Schweißseitengeometrie unterscheidet, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung; 14 FIG. 4 is a general perspective view of yet another welding electrode including a second welding side geometry different from that in FIG 13 a first weld side geometry shown in accordance with an embodiment of the disclosure;

15 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Schweißseite der in 14 gezeigten Schweißelektrode; 15 is an enlarged cross-sectional view of the welding side of the in 14 shown welding electrode;

16 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht noch einer weiteren Schweißelektrode, die eine erste Schweißseitengeometrie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung enthält; 16 FIG. 10 is a general perspective view of yet another welding electrode including a first welding side geometry in accordance with an embodiment of the disclosure; FIG.

17 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht noch einer weiteren Schweißelektrode, die eine zweite Schweißseitengeometrie enthält, die sich von der in 16 gezeigten ersten Schweißseitengeometrie unterscheidet, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung; 17 FIG. 4 is a general perspective view of yet another welding electrode including a second welding side geometry different from that in FIG 16 a first weld side geometry shown in accordance with an embodiment of the disclosure;

18 ist eine allgemeine Querschnittsansicht eines Werkstückstapels, der ein Werkstück aus Stahl und ein benachbartes Werkstück aus Aluminium enthält, die in überlappender Weise angeordnet sin, und zwischen einer ersten Schweißelektrode und einer zweiten Schweißelektrode liegen, wobei die erste und zweite Schweißelektrode unterschiedliche Schweißseitengeometrien aufweisen; 18 Figure 11 is a general cross-sectional view of a workpiece stack including a steel workpiece and an adjacent aluminum workpiece overlapped and disposed between a first welding electrode and a second welding electrode, the first and second welding electrodes having different welding side geometries;

19 ist eine allgemeine Querschnittsansicht eines Werkstückstapels, der ein Werkstück aus Stahl und ein benachbartes Werkstück aus Aluminium enthält, die in überlappender Weise angeordnet sind und zwischen einer ersten Schweißelektrode und einer zweiten Schweißelektrode liegen, wobei die erste und zweite Schweißelektrode unterschiedliche Schweißseitengeometrien aufweisen, obwohl hier der Werkstückstapel ein zusätzliches Werkstück aus Stahl enthält (d. h. zwei Werkstücke aus Stahl und ein Werkstück aus Aluminium) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung; 19 FIG. 3 is a general cross-sectional view of a workpiece stack including a steel workpiece and an adjacent aluminum workpiece overlapped and disposed between a first welding electrode and a second welding electrode, the first and second welding electrodes having different welding side geometries, although here Workpiece stack includes an additional steel workpiece (ie, two steel workpieces and one aluminum workpiece) in accordance with an embodiment of the disclosure;

20 ist eine allgemeine Querschnittsansicht eines Werkstückstapels, der ein Werkstück aus Stahl und ein benachbartes Werkstück aus Aluminium enthält, die in überlappender Weise angeordnet sind und zwischen einer ersten Schweißelektrode und einer zweiten Schweißelektrode liegen, wobei die erste und zweite Schweißelektrode unterschiedliche Schweißseitengeometrien aufweisen, obwohl hier der Werkstückstapel ein zusätzliches Werkstück aus Aluminium enthält (d. h. zwei Werkstücke aus Aluminium und ein Werkstück aus Stahl), in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Offenbarung; 20 FIG. 12 is a general cross-sectional view of a workpiece stack including a steel workpiece and an adjacent aluminum workpiece overlapped and disposed between a first welding electrode and a second welding electrode, wherein the first and second welding electrodes have different welding side geometries, although here Workpiece stack contains an additional workpiece made of aluminum (ie, two workpieces made of aluminum and a workpiece made of steel), in accordance with an embodiment of the disclosure;

21 ist eine allgemeine Querschnittsansicht des Werkstückstapels und der Schweißelektroden, die in 18 gezeigt sind, während eines Leitens von elektrischem Strom zwischen den Schweißelektroden und durch den Stapel hindurch, und wobei das Fließen des elektrischen Stroms ein Schmelzen des Werkstücks aus Aluminium, welches benachbart zu dem Werkstück aus Stahl liegt, und die Erzeugung eines Schmelzbads aus Aluminiumschmelze innerhalb des Werkstücks aus Aluminium verursacht hat; 21 is a general cross-sectional view of the workpiece stack and welding electrodes used in FIG 18 during conduction of electric current between the welding electrodes and through the stack, and wherein the flow of electrical current causes melting of the aluminum workpiece adjacent thereto to the workpiece is made of steel, and has caused the production of a molten pool of molten aluminum within the workpiece made of aluminum;

22 ist eine allgemeine Querschnittsansicht des Werkstückstapels und der Schweißelektroden, die in 18 gezeigt sind, nachdem das Fließen des elektrischen Stroms zwischen den Schweißelektroden und durch den Stapel hindurch beendet worden ist, und wobei das Schmelzbad aus Aluminiumschmelze zu einer Schweißverbindung erstarrt ist, welche die benachbarten Werkstücke aus Stahl und Aluminium durch Schweißen aneinander heftet; 22 is a general cross-sectional view of the workpiece stack and welding electrodes used in FIG 18 after the flow of electric current between the welding electrodes and through the stack has been completed, and wherein the molten bath of molten aluminum is solidified into a welded joint which adheres the adjacent steel and aluminum workpieces to each other by welding;

23 stellt ein Nacharbeiten zumindest der Schweißseiten der ersten und zweiten Schweißelektroden, die in 910 gezeigt sind, dar, wobei die erste Schweißelektrode (9) in die erste Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs aufgenommen ist und die zweite Schweißelektrode (10) in die zweite Fräsaufnahme aufgenommen ist; 23 provides a reworking of at least the welding sides of the first and second welding electrodes, which in 9 - 10 are shown, wherein the first welding electrode ( 9 ) is received in the first milling receptacle of the milling tool and the second welding electrode ( 10 ) is received in the second milling receptacle;

24 stellt ein Nacharbeiten zumindest der Schweißseiten der ersten und zweiten in 1112 gezeigten Schweißelektroden dar, wobei die erste Schweißelektrode (11) in die erste Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs aufgenommen ist und die zweite Schweißelektrode (12) in die zweite Fräsaufnahme aufgenommen ist; und 24 provides a reworking of at least the welding sides of the first and second in 11 - 12 shown welding electrodes, wherein the first welding electrode ( 11 ) is received in the first milling receptacle of the milling tool and the second welding electrode ( 12 ) is received in the second milling receptacle; and

25 stellt ein Nacharbeiten zumindest der Schweißseiten der ersten und zweiten in 1314 gezeigten Schweißelektroden dar, wobei die erste Schweißelektrode (13) in die erste Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs aufgenommen ist und die zweite Schweißelektrode (14) in die zweite Fräsaufnahme aufgenommen ist; und 25 provides a reworking of at least the welding sides of the first and second in 13 - 14 shown welding electrodes, wherein the first welding electrode ( 13 ) is received in the first milling receptacle of the milling tool and the second welding electrode ( 14 ) is received in the second milling receptacle; and

26 stellt ein Nacharbeiten zumindest der Schweißseiten der ersten und zweiten in 1617 gezeigten Schweißelektroden dar, wobei die erste Schweißelektrode (16) in die erste Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs aufgenommen ist und die zweite Schweißelektrode (17) in die zweite Fräsaufnahme aufgenommen ist. 26 provides a reworking of at least the welding sides of the first and second in 16 - 17 shown welding electrodes, wherein the first welding electrode ( 16 ) is received in the first milling receptacle of the milling tool and the second welding electrode ( 17 ) is received in the second milling receptacle.

GENAUE BESCHREIBUNGPRECISE DESCRIPTION

Es wird ein Fräswerkzeug offenbart, welches gleichzeitig asymmetrische Schweißseitengeometrien von zwei Schweißelektroden fräsen und wiederherstellen kann, die unterschiedlichen Verschlechterungsmechanismen unterworfen sind. Das Fräswerkzeug kann als Teil eines Verfahrens zum Widerstandspunktschweißen eines Werkstückstapels verwendet werden, der benachbarte und überlappende Werkstücke aus Stahl und Aluminium enthält. Im Speziellen können eine erste Schweißelektrode mit einer ersten Schweißseite und eine zweite Schweißelektrode mit einer zweiten Schweißseite verwendet werden, um einen elektrischen Strom an einer Schweißanlage durch den Werkstückstapel hindurch zu leiten. Die Geometrie der ersten Schweißseite und die Geometrie der zweiten Schweißseite sind aufgrund der Notwendigkeit zum Kompensieren der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Werkstücke aus Stahl und Aluminium asymmetrisch. Im Lauf der Zeit verschlechtern sich die erste und zweite Schweißseite in einem derartigen Ausmaß, dass Punktschweißoperationen nachteilig beeinflusst werden. Um dieses Problem anzusprechen, kann das Fräswerkzeug verwendet werden, um sowohl die erste als auch die zweite Schweißseite der ersten bzw. zweiten Schweißelektrode periodisch nachzuarbeiten. Ein Nacharbeiten der Schweißseiten umfasst das Aufnehmen der ersten Schweißseite in eine erste Fräsaufnahme und das Aufnehmen der zweiten Schweißseite in eine zweite Fräsaufnahme, und dann das Drehen des Fräswerkzeugs um die Achsen der ersten und zweiten Schweißseiten herum, um die Schweißseiten zu fräsen und ihre Geometrien wiederherzustellen.A milling tool is disclosed that can simultaneously mill and restore asymmetrical weld side geometries of two welding electrodes that are subjected to different degradation mechanisms. The milling tool can be used as part of a method of resistance spot welding a stack of workpieces containing adjacent and overlapping steel and aluminum workpieces. Specifically, a first welding electrode having a first welding side and a second welding electrode having a second welding side may be used to conduct an electric current to a welding machine through the workpiece stack. The geometry of the first weld side and the geometry of the second weld side are asymmetric due to the need to compensate for the different physical properties of the steel and aluminum workpieces. Over time, the first and second weld sides degrade to such an extent that adversely affects spot welding operations. To address this problem, the milling tool may be used to periodically rework both the first and second welding sides of the first and second welding electrodes. Reworking the weld sides involves picking up the first weld side into a first milling receptacle and receiving the second weld side into a second milling receptacle, and then rotating the milling tool about the axes of the first and second weld sides to mill the weld sides and restore their geometries ,

Ein Fräswerkzeug und ein Verfahren zum Verwenden des Fräswerkzeugs im Kontext des Widerstandspunktschweißens eines Werkstückstapels, der benachbarte und überlappende Werkstücke aus Stahl und Aluminium enthält, sind mit Bezug auf 126 beschrieben. Das Fräswerkzeug ist konstruiert, um gleichzeitig die Schweißseiten von beiden Schweißelektroden nachzuarbeiten, obwohl die Geometrien der Schweißseiten aufgrund der erheblichen Unterschiede der physikalischen Eigenschaften zwischen den Werkstücken aus Stahl und Aluminium (z. B. Schmelzpunkt, thermische Leitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Festigkeit bei erhöhten Temperaturen usw.) asymmetrisch konstruiert sind. Auf diese Weise können die Schweißseiten von beiden Schweißelektroden mit dem gleichen Fräswerkzeug in einer einzigen Operation periodisch nachgearbeitet werden, um deren ursprüngliche einzigartige Geometrien wiederherzustellen, statt dass sie separat durch ihre eigenen dedizierten Fräswerkzeuge nachgearbeitet werden. Das Nacharbeiten der Schweißseiten mit dem gleichen Fräswerkzeug ist effizienter und kann immer dann ausgeführt werden, wenn ein Gegenwirken gegen Verschlechterungsmechanismen von Schweißseiten gewünscht ist, welche, wenn es zugelassen würde, dass diese ohne Eingriff fortschreiten, die Qualität der Schweißelektroden und des Schweißpunkts schnell beeinträchtigen würden und sie schließlich in einen nicht geeigneten Zustand zur fortgesetzten Verwendung bei Punktschweißoperationen versetzen würden. Das Fräswerkzeug kann verwendet werden, um die Schweißseiten so weit wie möglich nachzuarbeiten, bis die Schweißseiten aufgrund des kumulierten Materialverlusts, der auf die Nacharbeitungsoperationen zurückzuführen ist, ein Nacharbeiten nicht weiter unterstützen können.A milling tool and method of using the milling tool in the context of resistance spot welding a workpiece stack that includes adjacent and overlapping steel and aluminum workpieces are described with reference to FIG 1 - 26 described. The milling tool is designed to simultaneously rework the weld sides of both welding electrodes, although the geometries of the weld sides are due to the significant differences in physical properties between the steel and aluminum workpieces (eg, melting point, thermal conductivity, electrical conductivity, elevated temperature strength etc.) are constructed asymmetrically. In this way, the weld sides of both welding electrodes can be periodically reworked with the same milling tool in a single operation to restore their original unique geometries, rather than being reworked separately through their own dedicated milling tools. Reworking the weld sides with the same milling tool is more efficient and can be performed whenever it is desired to counteract weld side degradation mechanisms which, if allowed to proceed without interference, would quickly degrade the quality of the welding electrodes and the spot weld and eventually put them in an inappropriate condition for continued use in spot welding operations. The milling tool can be used to rework the weld sides as much as possible until the weld sides can not support reworking due to the cumulative loss of material due to the reworking operations.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Fräswerkzeugs ist in 18 gezeigt und durch Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Fräswerkzeug 10 umfasst einen Körper 12 und ein Fräselement 14. Der Körper 12 definiert ein Durchgangsloch 16, das sich der Länge nach entlang einer Mittelachse 18 zwischen einer ersten Öffnung 20 an einem ersten Ende 22 des Körpers 12 und einer zweiten Öffnung 24 an einem zweiten Ende 26 des Körpers 12 erstreckt. Jede der Öffnungen 20, 24 liegt rechtwinklig zu der Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16, so dass eine Ebene 28 der ersten Öffnung 20 und eine Ebene 30 der zweiten Öffnung 22 zueinander parallel sind und von der Mittelachse 18 unter 90°-Winkeln geschnitten werden, wie in 4 gezeigt ist. Das Fräselement 14 wird von dem Körper 12 innerhalb des Durchgangslochs 16 starr festgehalten. Das Fräselement 14 bildet eine erste Fräsaufnahme 32 und eine zweite Fräsaufnahme 34 aus. Die erste Fräsaufnahme 32 ist durch die erste Öffnung 20 des Körpers 12 hindurch zugänglich und die zweite Fräsaufnahme 34 ist durch die zweite Öffnung 24 des Körpers 12 hindurch zugänglich. A preferred embodiment of the milling tool is in 1 - 8th shown and by reference numerals 10 designated. The milling tool 10 includes a body 12 and a milling element 14 , The body 12 defines a through hole 16 extending lengthwise along a central axis 18 between a first opening 20 at a first end 22 of the body 12 and a second opening 24 at a second end 26 of the body 12 extends. Each of the openings 20 . 24 is at right angles to the central axis 18 of the through hole 16 so that one level 28 the first opening 20 and a plane 30 the second opening 22 are parallel to each other and from the central axis 18 cut at 90 ° angles, as in 4 is shown. The milling element 14 gets from the body 12 within the through hole 16 held rigidly. The milling element 14 forms a first milling holder 32 and a second milling holder 34 out. The first milling holder 32 is through the first opening 20 of the body 12 accessible through and the second milling receptacle 34 is through the second opening 24 of the body 12 accessible through.

Der Körper 12 und das Fräselement 14 sind aus einem harten Material konstruiert, das in der Lage ist, Nacharbeitsoperationen an Schweißelektroden auszuhalten. Beispielsweise kann sowohl der Körper 12 als auch das Fräselement 14 aus einem Werkzeugstahl ausgebildet sein, etwa einem S7- oder M2-Werkzeugstahl.The body 12 and the cutting element 14 are constructed of a hard material capable of withstanding rework operations on welding electrodes. For example, both the body 12 as well as the milling element 14 be formed of a tool steel, such as an S7 or M2 tool steel.

Außerdem kann das Fräselement 14 von dem Körper 12 auf eine Vielzahl von Weisen starr festgehalten werden, welche verhindern, dass diese zwei Abschnitte des Werkzeugs 10 sich relativ zueinander bewegen, wenn das Werkzeug 10 in Betrieb ist. In einer Ausführungsform können der Körper 12 und das Fräselement 14 diskrete Einzelstücke sein, die zusammengesetzt werden und aneinander befestigt werden, um das Fräswerkzeug 10 herzustellen. Dies kann auf eine Anzahl von Weisen erreicht werden, welche ein mechanisches Verriegeln, ein Fusionsschweißen, Hartlöten, Löten, Klebeverbinden oder eine Kombination beliebiger dieser Techniken umfassen. In einer anderen Ausführungsform sind der Körper 12 und das Fräselement 14 einstückig ausgebildet, z. B. aus einem einzigen massiven Stück aus Werkzeugstahl maschinell hergestellt, um ein einziges einstückiges Stück in dem Sinn zu bilden, dass der Körper 12 und das Fräselement 14 zuvor nicht als diskrete Gegenstände existiert haben.In addition, the milling element 14 from the body 12 be rigidly held in a variety of ways, which prevent these two sections of the tool 10 move relative to each other when the tool 10 is in operation. In one embodiment, the body may 12 and the cutting element 14 discrete single pieces that are assembled and fastened together to the milling tool 10 manufacture. This can be achieved in a number of ways, including mechanical locking, fusion welding, brazing, brazing, adhesive bonding, or a combination of any of these techniques. In another embodiment, the body 12 and the cutting element 14 integrally formed, z. Made of a single solid piece of tool steel to form a single integral piece in the sense that the body 12 and the cutting element 14 previously did not exist as discrete objects.

Der Körper 12 enthält eine kreisringförmige Wand 36, die sich zwischen den axial beabstandeten ersten und zweiten Enden 22, 26 des Körpers 12 erstreckt. Die kreisringförmige Rand 36 weist eine Innenoberfläche 38 und eine Außenoberfläche 40 auf. Die Innenoberfläche 38 der kreisringförmigen Wand 36 definiert das Durchgangsloch 16, welches durch den Körper 12 einschließlich der ersten und zweiten Öffnung 20, 24 hindurch verläuft. Die Innenoberfläche 38 weist eine Basisoberfläche 42 und eine oder mehrere abgesenkte Oberflächen 44 auf, die in die kreisringförmige Wand 36 hinein abgesenkt sind, um einen oder mehrere Haltekanäle 46 zu skizzieren. Der eine oder die mehreren Haltekanäle 46 dienen zum Festhalten des Fräselements 14 innerhalb des Durchgangslochs 16 in dem Fall, dass der Körper 12 und das Fräselement 14 nicht einstückig ausgebildet sind. Und die Haltekanäle 46 können, wie hier in 3 gezeigt ist, eine Vielzahl axialer Haltekanäle 46a enthalten, die sich axial von dem ersten Ende 22 des Körpers 12 zu dem zweiten Ende 26 erstrecken und in Umfangsrichtung um die Innenoberfläche 38 herum beabstandet sind, und sie können ferner einen umlaufenden Haltekanal 46b enthalten, der sich in Umfangsrichtung um die Innenoberfläche 38 herum erstreckt und jeden der axialen Haltekanäle 46a schneidet.The body 12 contains a circular wall 36 extending between the axially spaced first and second ends 22 . 26 of the body 12 extends. The circular rim 36 has an inner surface 38 and an outer surface 40 on. The inner surface 38 the annular wall 36 defines the through hole 16 which is through the body 12 including the first and second openings 20 . 24 passes through. The inner surface 38 has a base surface 42 and one or more lowered surfaces 44 on that in the circular wall 36 are lowered in to one or more holding channels 46 to sketch. The one or more retaining channels 46 serve to hold the milling element 14 within the through hole 16 in the event that the body 12 and the cutting element 14 are not formed in one piece. And the holding channels 46 can, like here in 3 is shown, a plurality of axial holding channels 46a included, extending axially from the first end 22 of the body 12 to the second end 26 extend and circumferentially around the inner surface 38 are spaced around, and they may further comprise a circumferential retaining channel 46b included in the circumferential direction around the inner surface 38 extends around and each of the axial retaining channels 46a cuts.

Die Außenoberfläche 40 der kreisringförmigen Wand 36 enthält eine integrierte Haltemutter 48 und einen integrierten radialen Flansch 50. Die integrierte. Haltemutter 48 steht aus einem Mittelteil der kreisringförmigen Wand 36 zwischen dem ersten und zweiten Ende 22, 26 des Körpers 12 hervor und weist eine Vielzahl ebener Oberflächen 52 auf, die sich an umlaufend voneinander beabstandeten axialen Kanten 54 schneiden (2). In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die integrierte Haltemutter 48 sechs ebene Oberflächen 52 mit gleicher Größe, die sechseckig um die Außenoberfläche 40 der kreisringförmigen Wand 36 herum angeordnet sind. Der integrierte radiale Flansch 50 grenzt an ein axiales Ende der integrierten Haltemutter 48 in der Nähe entweder des ersten oder des zweiten Endes 22, 26 des Körpers 12 an und stützt diese. Hier ist der integrierte radiale Flansch 50 in 19 nahe bei dem ersten Ende 22 angeordnet, obwohl er, falls gewünscht, genauso leicht in der Nähe des zweiten Endes 26 angeordnet werden könnte. Der integrierte radiale Flansch 50 erstreckt sich radial nach außen über die ebenen Oberflächen 52 der integrierten Haltemutter 48 hinaus, um eine halbkreisförmige Lageroberfläche 56 bereitzustellen, die quer zu jeder der ebenen Oberflächen 52 vorsteht, wie in 2 und 6 am besten gezeigt ist. Die Kombination aus der integrierten Haltemutter 48 und dem integrierten radialen Flansch 50 ermöglicht, dass das Fräswerkzeug 10 in einer drehbaren Fräswerkzeughalterung aufgenommen und gekuppelt wird, etwa in einem Einspannfutter.The outer surface 40 the annular wall 36 contains an integrated retaining nut 48 and an integrated radial flange 50 , The integrated. retaining nut 48 stands out of a central part of the annular wall 36 between the first and second ends 22 . 26 of the body 12 and has a variety of flat surfaces 52 on, which are circumferentially spaced from each other axial edges 54 to cut ( 2 ). In a preferred embodiment, the integrated retaining nut 48 six flat surfaces 52 of equal size, hexagonal around the outer surface 40 the annular wall 36 are arranged around. The integrated radial flange 50 Adjacent to an axial end of the integrated retaining nut 48 near either the first or the second end 22 . 26 of the body 12 and supports these. Here is the integrated radial flange 50 in 1 - 9 next to the first end 22 although, if desired, it is just as close to the second end 26 could be arranged. The integrated radial flange 50 extends radially outward over the flat surfaces 52 the integrated retaining nut 48 out to a semi-circular bearing surface 56 to be provided across each of the flat surfaces 52 protrudes, as in 2 and 6 is best shown. The combination of the integrated retaining nut 48 and the integrated radial flange 50 allows the milling tool 10 is received and coupled in a rotatable Fräswerkzeughalterung, such as in a chuck.

Das Fräselement 14 enthält eine oder mehrere Fräsfurchen 58, welche die erste und zweite Fräsaufnahme 32, 34 bilden. Die eine oder die mehreren Fräsfurchen 58 sind konstruiert, um Schweißseiten nachzuarbeiten, die in die erste und zweite Fräsaufnahme 32, 34 aufgenommen werden, und um asymmetrische Geometrien an diesen Schweißseiten durch eine Abscheraktion wiederherzustellen, die sich ergibt, wenn das Fräswerkzeug 10 um die Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 herumgedreht wird. Jede der Fräsfurchen 58 enthält eine Klinge 60, die an der Innenoberfläche 38 der kreisringförmigen Wand 36 durch ein längliches Fußstück 62 abgestützt wird, welches die gesamte axiale Dimension der kreisringförmigen Wand 36 überspannt. Als Teil des Fräselements 14 können eine bis vier Fräsfurchen 58 vorhanden sein. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie hier in 16 gezeigt ist, enthalten die eine oder die mehreren Fräsfurchen 58 eine erste Fräsfurche 58a, eine zweite Fräsfurche 58b, eine dritte Fräsfurche 58c und eine vierte Fräsfurche 58d. Die Klingen 60 und die länglichen Fußstücke 62 der vier Fräsfurchen 58a, 58b, 58c, 58d sind in 16 folglich durch Bezugszeichen 60a, 60b, 60c, 60d, bzw. 62a, 62b, 62c, 62d bezeichnet.The milling element 14 Contains one or more milling grooves 58 which the first and second milling holder 32 . 34 form. The one or more milling grooves 58 are designed to rework welding sides, which are in the first and second milling receptacle 32 . 34 be included, and around to restore asymmetric geometries at these weld sides by a shearing action that results when the milling tool 10 around the central axis 18 of the through hole 16 is turned around. Each of the milling grooves 58 contains a blade 60 on the inside surface 38 the annular wall 36 through an elongated foot piece 62 is supported, which the entire axial dimension of the annular wall 36 spans. As part of the milling element 14 can have one to four milling grooves 58 to be available. In a preferred embodiment, as here in 1 - 6 shown contain the one or more Fräsfurchen 58 a first Fräsfurche 58a , a second milling groove 58b , a third milling groove 58c and a fourth milling groove 58d , The blades 60 and the elongated foot pieces 62 the four milling grooves 58a . 58b . 58c . 58d are in 1 - 6 consequently by reference numerals 60a . 60b . 60c . 60d , respectively. 62a . 62b . 62c . 62d designated.

In der gezeigten Ausführungsform, ist jedes der länglichen Fußstücke 62a, 62b, 62c, 62d axial in einen der axialen Haltekanäle 46a der Innenoberfläche 38 der kreisringförmigen Wand 36 eingeführt und wird durch Reibung aufgrund der genauen komplementären Form der Haltekanäle 46a und der länglichen Fußstücke 62 fest an Ort und Stelle gehalten, wie in 3 am besten dargestellt ist. Um darüber hinaus die Fräsfurchen 58a, 58b, 58c, 58d weiter an Ort und Stelle zu befestigen und um speziell eine ungewollte axiale Bewegung der Fräsfurchen 58a, 58b, 58c, 58d innerhalb des Durchgangslochs 16 zu verhindern, kann ein radialer Federring 64, radial nach außen vorgespannt ist, in dem umlaufenden Haltekanal 46b aufgenommen sein und sich durch eine Querrille 66 hindurch erstrecken, die in einem rückseitigen Ende jedes der länglichen Fußstücke 62a, 62b, 62c, 62d definiert ist. Zusätzlich zu oder anstelle von den axial einführbaren länglichen Fußstücken 62a, 62b, 62c, 62d und dem radialen Federring 64 können andere Mechanismen zum starren Halten der Fräsfurchen 58a, 58b, 58c, 58d an der Innenoberfläche 38 der kreisringförmigen Wand 36 innerhalb des Durchgangslochs 16 verwendet werden. Zur Sicherheit können in einer anderen Ausführungsform, wie zuvor angezeigt wurde, die länglichen Fußstücke 62a, 62b, 62c, 62d der Fräsfurchen 58a, 58b, 58c, 58d mit der Innenoberfläche 38 der kreisringförmigen Wand 36 einstückig ausgebildet sein, so dass der Körper 12 und das Fräselement 14 ein einziges Stück aus einem Teil bilden.In the embodiment shown, each of the elongated foot pieces 62a . 62b . 62c . 62d axially in one of the axial retaining channels 46a the inner surface 38 the annular wall 36 introduced and is due to friction due to the exact complementary shape of the retaining channels 46a and the elongated foot pieces 62 firmly held in place, as in 3 is best shown. In addition, the Fräsfurchen 58a . 58b . 58c . 58d Continue to fix in place and in particular an unwanted axial movement of the Fräsfurchen 58a . 58b . 58c . 58d within the through hole 16 To prevent this, a radial spring washer can be used 64 is biased radially outward in the circumferential retaining channel 46b be absorbed and through a transverse groove 66 extend therethrough in a rear end of each of the elongate legs 62a . 62b . 62c . 62d is defined. In addition to or instead of the axially insertable elongate leg pieces 62a . 62b . 62c . 62d and the radial spring washer 64 Other mechanisms can be used to rigidly hold the milling grooves 58a . 58b . 58c . 58d on the inner surface 38 the annular wall 36 within the through hole 16 be used. For safety, in another embodiment, as previously indicated, the elongated foot pieces 62a . 62b . 62c . 62d the milling grooves 58a . 58b . 58c . 58d with the inner surface 38 the annular wall 36 be formed integrally, so that the body 12 and the cutting element 14 to form a single piece of one piece.

Die Klingen 60a, 60b, 60c, 60d der Fräsfurchen 58a, 58b, 58c, 58d stehen von der Innenoberfläche 38 der kreisringförmigen Wand 36 nach innen vor und sind zentral innerhalb des Durchgangslochs 16 verbunden. Die Klingen 60a, 60b, 60c, 60d sind in Umfangsrichtung voneinander in regelmäßigen Intervallen um die Mittelachse 18 herum derart beabstandet, dass jede Klinge 60 zu jeder ihrer zwei in Umfangsrichtung benachbarten Klingen 60 quer orientiert ist. Jede der Klingen 60a, 60b, 60c, 60d enthält axial voneinander beabstandete und entgegengesetzte erste und zweite Abscherflächen 68, 70. Speziell enthält in dieser Ausführungsform die Klinge 60a der ersten Fräsfurche 58a eine erste Abscherfläche 68a nahe bei dem ersten Ende 22 des Körpers 12 und eine zweite Abscherfläche 70a nahe bei dem zweiten Ende 26 des Körpers 12. Die Klingen 60b, 60c, 60d der anderen Fräsfurchen 58b, 58c, 58d enthalten analog angeordnete erste und zweite Abscherflächen 68b, 70b, 68c, 70c, 68d, 70d relativ zu den ersten und zweiten Enden 22, 26 des Körpers 12. Folglich werden in dieser Ausführungsform die von den Fräsfurchen 58 gebildeten ersten und zweiten Fräsaufnahmen 32, 34 gemeinsam durch die ersten Abscherflächen 68a, 68b, 68c, 68d bzw. die zweiten Abscherflächen 70a, 70b, 70c, 70d definiert.The blades 60a . 60b . 60c . 60d the milling grooves 58a . 58b . 58c . 58d stand from the inner surface 38 the annular wall 36 inward and are centrally located within the through hole 16 connected. The blades 60a . 60b . 60c . 60d are circumferentially spaced from each other at regular intervals about the central axis 18 spaced around so that each blade 60 to each of its two circumferentially adjacent blades 60 is oriented across. Each of the blades 60a . 60b . 60c . 60d includes axially spaced and opposite first and second shear surfaces 68 . 70 , Specifically, in this embodiment, the blade contains 60a the first milling groove 58a a first shearing surface 68a next to the first end 22 of the body 12 and a second shearing surface 70a next to the second end 26 of the body 12 , The blades 60b . 60c . 60d the other milling grooves 58b . 58c . 58d contain analogously arranged first and second shear surfaces 68b . 70b . 68c . 70c . 68d . 70d relative to the first and second ends 22 . 26 of the body 12 , Consequently, in this embodiment, those of the milling grooves 58 formed first and second milling recordings 32 . 34 together through the first shearing areas 68a . 68b . 68c . 68d or the second shearing surfaces 70a . 70b . 70c . 70d Are defined.

Die ersten Abscherflächen 68a, 68b, 68c, 68d sind profiliert, um eine Elektrodenschweißseite einer ersten Geometrie zu fräsen und wiederherzustellen, und die zweiten Abscherflächen 70a, 70b, 70c, 70d sind profiliert, um eine Elektrodenschweißseite einer zweiten Geometrie, die sich von der ersten Geometrie unterscheidet, zu fräsen und wiederherzustellen. Die unterschiedlichen Profile der ersten Abscherflächen 68a, 68b, 68c, 68d und der zweiten Abscherflächen 70a, 70b, 70c, 70d ermöglichen, dass das Fräswerkzeug 10 die erste Schweißseitengeometrie an einer Schweißelektrode wiederherstellt, die in die erste Fräsaufnahme 32 aufgenommen wurde, und gleichzeitig, dass die zweite Schweißseitengeometrie für eine weitere Schweißelektrode, die in die zweite Fräsaufnahme 34 aufgenommen wurde, wiederherstellt, während das Werkzeug 10 um die Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 herum gedreht wird. Auf diese Weise ist das Fräswerkzeug 10 in der Lage, zwei Schweißelektroden mit asymmetrischen Schweißseitengeometrien nachzuarbeiten, was eine nützliche Nacharbeitungspraxis ist, wenn ein Widerstandspunktschweißen mit erheblich unterschiedlichen Schweißelektroden durchgeführt wird, beispielsweise etwa, wenn der Werkstückstapel, der geschweißt wird, ein Werkstück aus Aluminium und ein benachbartes Werkstück aus Stahl enthält.The first shearing surfaces 68a . 68b . 68c . 68d are profiled to mill and restore an electrode weld side of a first geometry, and the second shear surfaces 70a . 70b . 70c . 70d are profiled to mill and restore an electrode weld side of a second geometry that differs from the first geometry. The different profiles of the first shearing surfaces 68a . 68b . 68c . 68d and the second shearing surfaces 70a . 70b . 70c . 70d allow that the milling tool 10 restores the first weld side geometry to a welding electrode that is in the first milling receptacle 32 was recorded, and at the same time, that the second weld side geometry for another welding electrode, which in the second milling 34 was recorded, restores while the tool 10 around the central axis 18 of the through hole 16 is turned around. This is the milling tool 10 be able to rework two welding electrodes with asymmetrical weld side geometries, which is a useful reworking practice when performing resistance spot welding with significantly different welding electrodes, such as when the workpiece stack being welded includes an aluminum workpiece and an adjacent steel workpiece.

Die ersten und zweiten Schweißseitengeometrien, die von den ersten Abscherflächen 68 bzw. den zweiten Abscherflächen 70 gefräst werden, sind für ein Widerstandspunktschweißen eines Werkstückstapels entworfen, der benachbarte und überlappende Werkstücke aus Stahl und Aluminium enthält. Der Entwurf der Schweißseitengeometrien beruht zu einem großen Teil auf den materialtechnisch unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften des Werkstücks aus Stahl und des Werkstücks aus Aluminium, die miteinander punktverschweißt werden. Im speziellen ist die erste Schweißseitengeometrie, die auf der stahlseitigen Schweißelektrode eingesetzt wird, entworfen, um einen Strom innerhalb des Werkstücks aus Stahl (relativ zu dem Werkstück aus Aluminium) zu konzentrieren und um außerdem eine bestimmte Verformung des Werkstücks aus Stahl während eines elektrischen Stromflusses zu verursachen. Dies nutzt vorteilhaft die geringe Leitfähigkeit – sowohl thermisch als auch elektrisch – des Werkstücks aus Stahl sowie dessen erhöhten Schmelzpunkt relativ zu dem Werkstück aus Aluminium. In einer etwas anderen Weise ist die zweite Schweißseitengeometrie, die an der aluminiumseitigen Elektrode verwendet wird, entworfen, um die hitzebeständigen Oxidschichten auf dem Werkstück aus Aluminium aufzubrechen und um das Schmelzbad mit Aluminiumschmelze zu enthalten, das innerhalb des Werkstücks aus Aluminium anwächst. Sowohl die Größe als auch die Gestalt der zweiten Schweißseitengeometrie weisen eine Auswirkung auf den Inhalt des Schmelzbads mit Aluminiumschmelze beim Anwachsen auf.The first and second weld side geometries from the first shear surfaces 68 or the second shear surfaces 70 are designed for resistance spot welding of a workpiece stack containing adjacent and overlapping steel and aluminum workpieces. The design of the weld side geometries is based to a large extent on the different material physical properties of the workpiece made of steel and the workpiece made of aluminum, which are spot welded together. Specifically, the first weld side geometry used on the steel side welding electrode is designed to concentrate a flow within the steel workpiece (relative to the aluminum workpiece) and also to cause a certain deformation of the steel workpiece during electrical current flow. This advantageously utilizes the low conductivity - both thermal and electrical - of the steel workpiece and its increased melting point relative to the aluminum workpiece. In a somewhat different manner, the second weld side geometry used on the aluminum side electrode is designed to break up the refractory oxide layers on the aluminum workpiece and to contain the molten bath of molten aluminum that grows within the aluminum workpiece. Both the size and shape of the second weld side geometry have an effect on the content of the molten bath of molten aluminum as it grows.

Mit Bezug nun auf 1, 5 und 7 enthält mindestens eine der ersten Abscherflächen 68a, 68b, 68c, 68d einen unteren Endabschnitt 72 und einen oberen Endabschnitt 74. Der untere Endabschnitt 72 erstreckt sich mindestens bis zu der Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 und weist. eine Vorderkante 76 und eine Hinterkante 78 auf. Die Vorderkante 76 ist von einer distalen Spitze 80 aus nach oben hin profiliert und ist konturiert, um zumindest die erste Schweißseitengeometrie und einen beliebigen umgebenden Übergangsansatz in eine Schweißelektrode zu fräsen. Nach einer Wiederherstellung weist die Schweißseite mit der ersten Geometrie einen spezifizierten Durchmesser und zusätzlich eine spezifizierte ebene oder gewölbte Gestalt auf, die zusätzliche vorstehende oder eingreifende Oberflächenmerkmale enthalten kann. Die Hinterkante 78 des unteren Endabschnitts 72 ist wie die Vorderkante 76 nach oben hin profiliert, aber unter die Vorderkante 76 versetzt, so dass die Abscherfläche 68 innerhalb des unteren Endabschnitts 72 von der Vorderkante 76 zu der Hinterkante 78 unter einem positiven Freiwinkel geneigt ist, der in einem Bereich von 3° bis 8° liegt. Der positive Freiwinkel ist in 7 allgemein dargestellt.With reference now to 1 . 5 and 7 contains at least one of the first shearing surfaces 68a . 68b . 68c . 68d a lower end portion 72 and an upper end portion 74 , The lower end section 72 extends at least to the central axis 18 of the through hole 16 and points. a leading edge 76 and a trailing edge 78 on. The leading edge 76 is from a distal tip 80 is profiled from the top and is contoured to mill at least the first weld side geometry and any surrounding transitional approach in a welding electrode. After restoration, the first geometry weld site has a specified diameter and, in addition, a specified planar or domed shape that may include additional protruding or engaging surface features. The trailing edge 78 of the lower end portion 72 is like the leading edge 76 profiled upwards, but under the front edge 76 offset so that the shear surface 68 within the lower end section 72 from the front edge 76 to the trailing edge 78 is inclined at a positive clearance angle, which is in a range of 3 ° to 8 °. The positive clearance angle is in 7 generally shown.

Der obere Endabschnitt 74 der ersten Abscherfläche 68 weist eine konvexe Gestalt auf und erstreckt sich von dem unteren Endabschnitt 72 zu dem länglichen Fußstück 62 der Fräsfurche 58. Der obere Endabschnitt 74 weist eine Vorderkante 82 und eine Hinterkante 84 auf. Diese zwei Kanten 82, 84 können um einen positiven Freiwinkel wie der untere Endabschnitt 72 versetzt sein, müssen es aber nicht unbedingt, da der obere Endabschnitt 74 nicht unbedingt am Fräsen der ersten Schweißseitengeometrie beteiligt ist. Stattdessen dient der obere Endabschnitt 74 während einer Drehung des Fräswerkzeugs 10 um die Achse 18 des Durchgangslochs 16 herum zum Zentrieren und Führen der Schweißelektrode hinab zu dem unteren Endabschnitt 72 hin. Wenn eine Schweißelektrode in die erste Fräsaufnahme 32 aufgenommen wird und das Fräswerkzeug 10 gedreht wird, um die erste Schweißseitengeometrie wiederherzustellen, kommt der obere Endabschnitt 74 der Abscherfläche 68 in der Tat typischerweise nicht in Kontakt mit den Nachbarregionen der Schweißelektrode, die sich außerhalb der Schweißseite und des Übergangsansatzes befinden, und fräst diese daher nicht.The upper end section 74 the first shearing surface 68 has a convex shape and extends from the lower end portion 72 to the elongated foot piece 62 the milling groove 58 , The upper end section 74 has a leading edge 82 and a trailing edge 84 on. These two edges 82 . 84 can have a positive clearance angle like the lower end section 72 but it does not necessarily have to be offset because the upper end section 74 not necessarily involved in the milling of the first weld side geometry. Instead, the upper end section is used 74 during a rotation of the milling tool 10 around the axis 18 of the through hole 16 around for centering and guiding the welding electrode down to the lower end portion 72 out. When a welding electrode in the first milling receptacle 32 is recorded and the milling tool 10 is rotated to restore the first Schweißseitengeometrie, comes the upper end portion 74 the shearing surface 68 Indeed, typically not in contact with the neighboring regions of the welding electrode, which are located outside the welding side and the transition approach, and therefore not milled them.

Hier enthalten in der Ausführungsform von 1, 5 und 7 zwei der aufeinander ausgerichteten ersten Abscherflächen 68a, 68c den gerade beschriebenen unteren Endabschnitt 72, während die beiden anderen aufeinander ausgerichteten ersten Abscherflächen 68b, 68d eine Variation des unteren Endabschnitts 72 enthalten, bei welcher der einzige signifikante Unterschied darin besteht, dass die distale Spitze 80 sich nicht über die ganze Strecke bis zu der Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 hin erstreckt. Jede der vier Abscherflächen 68a, 68b, 68c, 68d enthält außerdem den vorstehend beschriebenen oberen Endabschnitt 74 zum Führen und Zentrieren der Schweißelektrode. Alle vier ersten Abscherflächen 68a, 68b, 68c, 68d sind in dieser Ausführungsform daher profiliert, um am Fräsen einer Schweißseite teilzunehmen, um die erste Geometrie wiederherzustellen, während sie außerdem dazu beitragen, die Schweißseite der Schweißelektrode auszurichten und sie in die korrekte Position innerhalb der ersten Fräsaufnahme 32 zu führen. In dieser Ausführungsform werden die vier Abscherflächen 68a, 68b, 68c, 68d gemeinsam verwendet, um das Wiederherstellen der ersten Geometrie leichter und weniger zeitaufwendig zu gestalten.Included here in the embodiment of 1 . 5 and 7 two of the aligned first shear surfaces 68a . 68c the lower end portion just described 72 while the other two aligned first shear surfaces 68b . 68d a variation of the lower end portion 72 in which the only significant difference is that the distal tip 80 not all the way to the middle axis 18 of the through hole 16 extends. Each of the four shearing surfaces 68a . 68b . 68c . 68d also includes the upper end portion described above 74 for guiding and centering the welding electrode. All four first shearing surfaces 68a . 68b . 68c . 68d In this embodiment, therefore, they are profiled to participate in the milling of a weld side to restore the first geometry, while also helping to align the welding side of the welding electrode and placing it in the correct position within the first milling receptacle 32 respectively. In this embodiment, the four shear surfaces 68a . 68b . 68c . 68d used together to make restoring the first geometry easier and less time-consuming.

Mit Bezug nun auf 2, 6 und 8 enthält mindestens eine der zweiten Abscherflächen 70 einen unteren Endabschnitt 86 und einen oberen Endabschnitt 88 ähnlich wie die ersten Abscherflächen 68. Der untere Endabschnitt 86 erstreckt sich mindestens bis zu der Mittelachse des Durchgangslochs 16 und weist eine Vorderkante 90 und eine Hinterkante 92 auf. Die Vorderkante 90 ist von einer distalen Spitze 94 aus nach oben hin profiliert und ist konturiert, um zumindest die zweite Schweißseitengeometrie und einen beliebigen umgebenden Übergangsansatz in eine Schweißelektrode hinein zu fräsen. Nach der Wiederherstellung weist die Schweißseite mit der zweiten Geometrie einen spezifizierten Durchmesser und zusätzlich eine spezifizierte gewölbte Gestalt auf, die zusätzliche vorstehende oder eingreifende Oberflächenmerkmale enthalten kann. Die Hinterkante 92 des unteren Endabschnitts 86 ist wie die Vorderkante 90 nach oben hin profiliert, ist aber unter die Vorderkante 90 derart versetzt, dass die Abscherfläche 70 innerhalb des unteren Endabschnitts 86 von der Vorderkante 90 zu der Hinterkante 92 unter einem positiven Freiwinkel geneigt ist, der von 3° bis 8° reicht. Der positive Freiwinkel ist in 8 dargestellt.With reference now to 2 . 6 and 8th contains at least one of the second shearing surfaces 70 a lower end portion 86 and an upper end portion 88 similar to the first shearing surfaces 68 , The lower end section 86 extends at least to the central axis of the through hole 16 and has a leading edge 90 and a trailing edge 92 on. The leading edge 90 is from a distal tip 94 from upwardly profiled and contoured to mill at least the second weld side geometry and any surrounding transition lug into a welding electrode. After restoration, the second geometry weld site has a specified diameter and, in addition, a specified domed shape that may include additional protruding or engaging surface features. The trailing edge 92 of the lower end portion 86 is like the leading edge 90 profiled upwards, but is under the leading edge 90 offset so that the shearing surface 70 within the lower end section 86 from the front edge 90 to the trailing edge 92 inclined at a positive clearance angle ranging from 3 ° to 8 °. The positive clearance angle is in 8th shown.

Der obere Endabschnitt 88 der zweiten Abscherfläche 70 weist eine konvexe Gestalt auf und erstreckt sich von dem unteren Endabschnitt 86 bis zu dem länglichen Fußstück 62 der Fräsfurche 58. Der obere Endabschnitt 88 weist eine Vorderkante 98 und eine Hinterkante 100 auf. Diese zwei Kanten 98, 100 können um einen positiven Freiwinkel wie in dem unteren Endabschnitt 86 versetzt sein, müssen dies aber nicht unbedingt, da der obere Endabschnitt 88 nicht unbedingt am Fräsen der zweiten Schweißseitengeometrie beteiligt ist. Stattdessen dient der obere Endabschnitt 88 wie zuvor während einer Drehung des Fräswerkzeugs 10 um die Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 herum zum Zentrieren und Führen der Schweißelektrode nach unten zu dem unteren Endabschnitt 86 hin. Wenn eine Schweißelektrode in die zweite Fräsaufnahme 34 aufgenommen wird und das Fräswerkzeug 10 gedreht wird, um die zweite Schweißseitengeometrie wiederherzustellen, kommt der obere Endabschnitt 88 der zweiten Abscherfläche 70 in der Tat typischerweise nicht in Kontakt mit den benachbarten Regionen der Schweißelektrode, die außerhalb der Schweißseite und des Übergangsansatzes liegen, und fräst diese daher nicht.The upper end section 88 the second shearing surface 70 has a convex shape and extends from the lower end portion 86 up to the elongated foot piece 62 the milling groove 58 , The upper end section 88 has a leading edge 98 and a trailing edge 100 on. These two edges 98 . 100 can by a positive clearance angle as in the lower end portion 86 be offset, but this is not necessarily because the upper end section 88 not necessarily involved in milling the second weld side geometry. Instead, the upper end section is used 88 as before during a rotation of the milling tool 10 around the central axis 18 of the through hole 16 around for centering and guiding the welding electrode down to the lower end portion 86 out. If a welding electrode in the second milling receptacle 34 is recorded and the milling tool 10 is rotated to restore the second Schweißseitengeometrie, comes the upper end portion 88 the second shearing surface 70 In fact, typically not in contact with the adjacent regions of the welding electrode, which are outside the welding side and the transition lug, and therefore does not milled them.

In der Ausführungsform von 2, 6 und 8 umfassen zwei der aufeinander ausgerichteten zweiten Abscherflächen 70b, 70d den gerade beschriebenen unteren Endabschnitt 86, während die beiden anderen aufeinander ausgerichteten zweiten Abscherflächen 70a, 70c eine Variation des unteren Endabschnitts 86 enthalten, bei welcher der einzige signifikante Unterschied darin besteht, dass sich die distale Spitze 94 nicht über die gesamte Strecke bis zu der Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 erstreckt. Jede der zweiten Abscherflächen 70a, 70b, 70c, 70d enthält außerdem den oberen Endabschnitt 88, wie er vorstehend zum Führen und Zentrieren der Elektrode beschrieben ist. Alle vier zweiten Abscherflächen 70a, 70b, 70c, 70d sind daher in dieser Ausführungsform profiliert, um am Fräsen einer Schweißseite zum Wiederherstellen der zweiten Geometrie teilzunehmen, während sie außerdem das Ausrichten und Führen der Schweißseite der Schweißelektrode in die korrekte Position innerhalb der zweiten Fräsaufnahme 34 unterstützen. In dieser Ausführungsform werden die vier Abscherflächen 70a, 70b, 70c, 70d gemeinsam verwendet, um das Wiederherstellen der ersten Geometrie leichter und weniger zeitaufwendig zu machen. Darüber hinaus sind wie gezeigt die zweiten Abscherflächen 70b, 70d, die distale Spitzen 94 aufweisen, welche sich bis zu der Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 hin erstrecken, nicht auf den gleichen Klingen 60 vorhanden wie die ersten Abscherflächen 68a, 68c, die analog distale Spitzen 80 aufweisen, die sich bis zu der Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 hin erstrecken. Die zwei Sätze aus ersten und zweiten Abscherflächen 68a, 68c, 70b, 70d sind stattdessen an dem Fräselement 14 quer zueinander orientiert.In the embodiment of 2 . 6 and 8th comprise two of the aligned second shear surfaces 70b . 70d the lower end portion just described 86 while the other two aligned second shear surfaces 70a . 70c a variation of the lower end portion 86 in which the only significant difference is that the distal tip 94 not over the entire distance to the central axis 18 of the through hole 16 extends. Each of the second shearing surfaces 70a . 70b . 70c . 70d also contains the upper end section 88 as described above for guiding and centering the electrode. All four second shearing surfaces 70a . 70b . 70c . 70d are therefore profiled in this embodiment to participate in the milling of a weld side to restore the second geometry while also aligning and guiding the weld side of the weld electrode to the correct position within the second mill receptacle 34 support. In this embodiment, the four shear surfaces 70a . 70b . 70c . 70d used together to make restoring the first geometry easier and less time-consuming. In addition, as shown, the second shear surfaces 70b . 70d , the distal tips 94 which extend to the central axis 18 of the through hole 16 extend, not on the same blades 60 present like the first shearing surfaces 68a . 68c analogous to distal tips 80 have up to the central axis 18 of the through hole 16 extend. The two sets of first and second shear surfaces 68a . 68c . 70b . 70d instead are at the cutting element 14 oriented transversely to each other.

Es ist festzustellen, dass andere Fräsfurchenkonstruktionen, die konstruiert sind, um die asymmetrischen ersten und zweiten Schweißseitengeometrien nachzuarbeiten, selbstverständlich möglich sind und als eine Alternative für die Fräsfurchen 58a, 58b, 58c, 58d – mit ihren entgegengesetzten ersten und zweiten Abscherflächen 68a, 68b, 68c, 68d, 70a, 70b, 70c, 70d – die in den Figuren gezeigt und vorstehend beschrieben sind, verwendet werden können. Das Fräselement 14 kann beispielsweise nur eine Fräsfurche 58 mit einer ersten Abscherfläche 68 und einer zweiten Abscherfläche 70 enthalten. Die axial voneinander beabstandeten ersten und zweiten Abscherflächen 68, 70 können die vorstehend beschriebenen unteren Endabschnitte 72, 86 enthalten. In einem anderen Beispiel kann das Fräselement 14 zwei entgegengesetzte Fräsfurchen 58 enthalten, von denen jede eine erste Abscherfläche 68 und eine zweite Abscherfläche 70 aufweist. Die ersten Abscherflächen 68 und die zweiten Abscherflächen 70 der entgegengesetzten Fräsfurchen 58 können auf die gleiche Weise aufgebaut sein wie die vorstehend beschriebenen Oberflächen 68a, 68c bzw. Oberflächen 70b, 70d.It will be appreciated that other mill ridge constructions designed to rework the asymmetric first and second weld side geometries are, of course, possible and as an alternative to the mill ruts 58a . 58b . 58c . 58d - with their opposite first and second shear surfaces 68a . 68b . 68c . 68d . 70a . 70b . 70c . 70d - which are shown in the figures and described above, can be used. The milling element 14 For example, only one Fräsfurche 58 with a first shearing surface 68 and a second shearing surface 70 contain. The axially spaced apart first and second shear surfaces 68 . 70 may be the lower end portions described above 72 . 86 contain. In another example, the milling element 14 two opposite milling grooves 58 each of which contains a first scraping surface 68 and a second shearing surface 70 having. The first shearing surfaces 68 and the second shearing surfaces 70 the opposite Fräsfurchen 58 can be constructed in the same way as the surfaces described above 68a . 68c or surfaces 70b . 70d ,

Die ersten und zweiten Schweißseitengeometrien, die durch die erste bzw. zweite Fräsaufnahme 32, 34 gefräst und wiederhergestellt werden können, können eine Vielzahl von Konfigurationen annehmen. Einige der speziellen Kombinationen von ersten und zweiten Schweißseitengeometrien sind in 914 dargestellt. Bei diesen Beispielen sind die ersten und zweiten Schweißseitengeometrien zum Widerstandspunktschweißen von Werkstückstapeln entworfen, die benachbarte überlappende Werkstücke aus Stahl und Aluminium enthalten. Die sehr unterschiedlichen Schweißseitengeometrien werden verwendet, um die einzigartigen Probleme anzugehen und anzusprechen, die durch die einander unähnlichen Werkstücke aus Stahl und Aluminium beim Widerstandspunktschweißen hervorgerufen werden und um es letztlich einfacher zu machen, Schweißverbindungen mit guten Festigkeitseigenschaften auf konsistente Weise zu erreichen. Obwohl die speziellen Schweißseitengeometrien, die in 914 dargestellt und in dem folgenden Text beschrieben sind, in Kombination miteinander nützlich sind, versteht es sich, dass andere Schweißseitengeometrien angepasst werden können, um ähnliche Ziele zu erreichen, obwohl sie hier nicht explizit gezeigt und beschrieben sind.The first and second weld side geometries created by the first and second milling fixtures, respectively 32 . 34 can be milled and restored, can take a variety of configurations. Some of the specific combinations of first and second weld side geometries are in 9 - 14 shown. In these examples, the first and second weld side geometries are designed for resistance spot welding of workpiece stacks containing adjacent overlapping steel and aluminum workpieces. The very different weld side geometries are used to address and address the unique problems created by the dissimilar steel and aluminum workpieces in resistance spot welding, and ultimately to make it easier to consistently achieve weld bonds with good strength properties. Although the special weld side geometries used in 9 - 14 Although illustrated and described in the following text are useful in combination with each other, it should be understood that other weld side geometries may be adjusted to achieve similar goals, although not explicitly shown and described herein.

Eine spezielle Kombination aus Schweißseitengeometrien ist in 910 dargestellt. Hier ist eine Schweißelektrode 200 (die auch als die ”erste Schweißelektrode 200” bezeichnet wird), welche die erste Schweißseitengeometrie enthält und durch die ersten Abscherflächen 68 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 nachgearbeitet werden kann, in 9 gezeigt, und eine Schweißelektrode 220 (die auch als die ”zweite Schweißelektrode 220” zweite Schweißseitengeometrie enthält und durch die zweiten Abscherflächen 70 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 nachgearbeitet werden kann, ist in 10 gezeigt. Die ersten und zweiten Schweißelektroden 200, 220 können aus einem beliebigen elektrisch und thermisch leitfähigen Material bestehen, das für Punktschweißanwendungen geeignet ist und das beim Schweißen eine Verschlechterung erfahren kann. Die Schweißelektroden 200, 220 können beispielsweise aus einer Kupferlegierung bestehen, die eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 80% IACS oder besonders bevorzugt von mindestens 90% IACS und eine thermische Leitfähigkeit von mindestens 300 W/mK oder besonders bevorzugt von mindestens 350 W/mK aufweist. Ein spezielles Beispiel für eine Kupferlegierung, die verwendet werden kann, ist eine Kupfer-Zirkon-Legierung (CuZr-Legierung), die etwa 0,10 bis etwa 0,20% Masseanteil Zirkon und ansonsten Kupfer enthält. Kupferlegierungen, die diese Bestandteilzusammensetzung erfüllen und als C15000 bezeichnet werden, sind bevorzugt. Andere geeignete Materialien, aus denen die Schweißelektroden 200, 220 ausgebildet sein können, umfassen eine Kupfer-Chrom-Legierung (CuCr-Legierung) C18200, eine Kupfer-Chrom-Zirkon-Legierung (CuCrZr-Legierung) C18150 oder einen hitzebeständigen Metallverbund wie etwa einen Wolfram-Kupfer-Verbund.A special combination of weld side geometries is in 9 - 10 shown. Here is a welding electrode 200 (which also as the " first welding electrode 200 "), Which contains the first weld side geometry and through the first shear surfaces 68 the one or more Fräsfurchen 58 can be reworked in 9 shown, and a welding electrode 220 (also called the "second welding electrode 220 Contains second weld side geometry and through second shear surfaces 70 the one or more Fräsfurchen 58 can be reworked is in 10 shown. The first and second welding electrodes 200 . 220 can be made of any electrically and thermally conductive material that is suitable for spot welding applications and that may deteriorate during welding. The welding electrodes 200 . 220 may for example consist of a copper alloy having an electrical conductivity of at least 80% IACS or more preferably of at least 90% IACS and a thermal conductivity of at least 300 W / mK or more preferably of at least 350 W / mK. A specific example of a copper alloy that may be used is a copper-zirconium alloy (CuZr alloy) containing about 0.10 to about 0.20% by weight zirconium and otherwise copper. Copper alloys that meet this ingredient composition and are referred to as C15000 are preferred. Other suitable materials that make up the welding electrodes 200 . 220 may comprise a copper-chromium alloy (CuCr alloy) C18200, a copper-chromium-zirconium alloy (CuCrZr alloy) C18150 or a heat-resistant metal composite such as a tungsten-copper composite.

Die erste Schweißelektrode 200 enthält einen Elektrodenkörper 202 und eine Schweißseite 204. Der Elektrodenkörper 202 weist vorzugsweise eine zylindrische Gestalt auf und enthält ein Vorderende 206 mit einem Umfang 2060. Ein Durchmesser 2062 des Körpers 202 an seinem Vorderendenumfang 2060 liegt vorzugsweise in dem Bereich von 12 mm bis 22 mm oder enger gefasst in dem Bereich von 16 mm bis 20 mm. Die Schweißseite 204 ist an dem Vorderende 206 des Körpers 202 angeordnet und weist einen Umfang 2040 auf, der mit dem Umfang 2060 des Vorderendes 206 des Körpers 202 zusammenfällt (eine ”Vollseitenelektrode”) oder durch einen Übergangsansatz 208 mit einer kegelstumpfförmigen oder abgeschnittenen sphärischen Gestalt zu dem Umfang 2060 des Vorderendes 206 um eine Distanz zwischen 2 mm und 10 mm nach oben verschoben ist. Wenn der Übergangsansatz 208 kegelstumpfförmig ist, liegt der Trunkierungswinkel vorzugsweise zwischen 15° und 40° von einer horizontalen Ebene des Schweißseitenumfangs 2040 aus. Wenn der Übergangsansatz 208 sphärisch ist, liegt der Krümmungsradius des Übergangsansatzes 208 vorzugsweise zwischen 6 mm und 20 mm oder enger gefasst zwischen 8 mm und 12 mm.The first welding electrode 200 contains an electrode body 202 and a welding side 204 , The electrode body 202 preferably has a cylindrical shape and includes a front end 206 with a scope 2060 , A diameter 2062 of the body 202 at its front end circumference 2060 is preferably in the range of 12 mm to 22 mm or narrower in the range of 16 mm to 20 mm. The welding side 204 is at the front end 206 of the body 202 arranged and has a scope 2040 on, with the scope 2060 of the front end 206 of the body 202 coincides (a "full page electrode") or by a transient approach 208 with a frusto-conical or cut spherical shape to the circumference 2060 of the front end 206 is shifted upwards by a distance between 2 mm and 10 mm. If the transitional approach 208 is frusto-conical, the truncation angle is preferably between 15 ° and 40 ° from a horizontal plane of the weld side perimeter 2040 out. If the transitional approach 208 is spherical, the radius of curvature of the transitional approach is 208 preferably between 6 mm and 20 mm or narrower between 8 mm and 12 mm.

Die Schweißseite 204 weist vorzugsweise einen an ihrem Umfang 2040 gemessenen Durchmesser 2042 auf, der in dem Bereich von 3 mm bis 16 mm oder enger gefasst in dem Bereich von 4 mm bis 8 mm liegt. Im Hinblick auf ihre Gestalt enthält die Schweißseite 204 eine Schweißseiten-Basisoberfläche 210, die eben oder gewölbt sein kann. Wenn die Schweißseiten-Basisoberfläche 210 gewölbt ist, steigt sie von dem Umfang 2040 der Schweißseite 204 nach oben und nach innen an, um eine nach oben gekrümmte konvexe Gestalt zu erreichen. Beispielsweise kann die Schweißseiten-Basisoberfläche 210 in einer speziellen Ausführungsform sphärisch dadurch gewölbt sein, dass sie ein sphärisches Profil mit einem Krümmungsradius aufweist, der vorzugsweise in dem Bereich von 8 mm bis 400 mm oder enger gefasst in dem Bereich von 25 mm bis 100 mm liegt. Die Geometrie der Schweißseite 204 – unabhängig davon, ob sie eine ebene oder gewölbte Gestalt mit ihrem vorgeschriebenen Durchmesser 2042 aufweist – kann gefräst und wiederhergestellt werden, indem die verschlechterte Schweißseite 204 in die erste Fräsaufnahme 32 des Fräswerkzeugs 10 aufgenommen wird und dann das Werkzeug 10 um eine Achse 212 der Schweißseite 204 herum gedreht wird. Auf diese Weise scheren die ersten Abscherflächen 68 der einen oder der mehreren Fräsfurchen 58 Schweißseitenmaterial ab, um neues Schweißseitenmaterial freizulegen und die erste Schweißseitengeometrie wieder herzustellen.The welding side 204 preferably has one at its periphery 2040 measured diameter 2042 which is in the range of 3 mm to 16 mm or narrower in the range of 4 mm to 8 mm. With regard to its shape, the welding side contains 204 a weld-side base surface 210 that can be level or curved. When the welding side base surface 210 arched, it rises from the perimeter 2040 the welding side 204 upward and inward to achieve an upwardly curved convex shape. For example, the weld-side base surface 210 in a particular embodiment, be spherically curved to have a spherical profile with a radius of curvature that is preferably in the range of 8 mm to 400 mm or narrower in the range of 25 mm to 100 mm. The geometry of the welding side 204 - regardless of whether they have a flat or curved shape with their prescribed diameter 2042 - can be milled and restored by the deteriorated welding side 204 in the first milling holder 32 of the milling tool 10 is recorded and then the tool 10 around an axis 212 the welding side 204 is turned around. In this way, the first shearing surfaces shear 68 the one or more Fräsfurchen 58 Welding side material to expose new Schweißseitenmaterial and restore the first Schweißseitengeometrie.

Die zweite Elektrode 220 enthält einen Elektrodenkörper 222 und eine Schweißseite 224. Der Elektrodenkörper 222 weist vorzugsweise eine zylindrische Gestalt auf und enthält ein Vorderende 226 mit einem Umfang 2260. Ein Durchmesser 2262 des Körpers 222 der an seinem Umfang 2260 am vorderen Ende gemessen wird, liegt vorzugsweise in dem Bereich von 12 mm bis 22 mm oder enger gefasst in dem Bereich von 16 mm bis 20 mm. Die Schweißseite 224 ist an dem Vorderende 226 des Körpers 222 angeordnet und weist einen Umfang 2240 auf, der mit dem Umfang 2260 des Vorderendes 226 des Körpers 222 übereinstimmt (eine ”Vollseitenelektrode”) oder von dem Umfang 2260 des Vorderendes 226 aus durch einen Übergangsansatz 228 mit einer kegelstumpfförmigen oder abgeschnittenen sphärischen Gestalt um eine Distanz zwischen 2 mm und 10 mm nach oben hin versetzt ist. Wenn der Übergangsansatz 228 kegelstumpfförmig ist, liegt der Trunkierungswinkel vorzugsweise zwischen 30° und 60° von einer horizontalen Ebene des Schweißseitenumfangs 2040 aus. Wenn der Übergangsansatz 228 sphärisch ist, liegt der Krümmungsradius des Übergangsansatzes 228 vorzugsweise zwischen 6 mm und 12 mm.The second electrode 220 contains an electrode body 222 and a welding side 224 , The electrode body 222 preferably has a cylindrical shape and includes a front end 226 with a scope 2260 , A diameter 2262 of the body 222 the one at its periphery 2260 is measured in the front end, is preferably in the range of 12 mm to 22 mm or narrower in the range of 16 mm to 20 mm. The welding side 224 is at the front end 226 of the body 222 arranged and has a scope 2240 on, with the scope 2260 of the front end 226 of the body 222 matches (a "full page electrode") or the circumference 2260 of the front end 226 through a transitional approach 228 with a frusto-conical or cut spherical shape offset by a distance between 2 mm and 10 mm upwards. If the transitional approach 228 is frusto-conical, the truncation angle is preferably between 30 ° and 60 ° from a horizontal plane of the weld side perimeter 2040 out. If the transitional approach 228 is spherical, the radius of curvature of the transitional approach is 228 preferably between 6 mm and 12 mm.

Die Schweißseite 224 weist vorzugsweise einen Durchmesser 2242 auf, der an ihrem Umfang 2240 gemessen wird und in dem Bereich von 8 mm bis 20 mm oder enger gefasst in dem Bereich von 10 mm bis 15 mm liegt. Im Hinblick auf ihre Gestalt enthält die Schweißseite 224 eine Schweißseiten-Basisoberfläche 230 und ein zentrales Plateau 232. Die Schweißseiten-Basisoberfläche 230 ist gewölbt und steigt daher von dem Umfang 2240 der Schweißseite 224 aus nach oben und nach innen an, um eine nach oben gekrümmte konvexe Gestalt zu erreichen. In einer speziellen Ausführungsform beispielsweise kann die Schweißseiten-Basisoberfläche 230 insofern sphärisch gewölbt sein, als sie ein sphärisches Profil mit einem Krümmungsradius aufweist, der vorzugsweise in dem Bereich von 15 mm bis 300 mm oder enger gefasst in dem Bereich von 20 mm bis 50 mm liegt. Das zentrale Plateau 232 ist auf der Schweißseiten-Basisoberfläche 230 um eine Achse 234 der Schweißseite 224 herum zentriert und es wird von einem kreisringförmigen Abschnitt der Schweißseiten-Basisoberfläche 230 umgeben. Das zentrale Plateau 232 ist ein Oberflächenmerkmal, das ermöglicht, dass die zweite Schweißelektrode 220 in Verbindung mit vielen Arten von Werkstückstapeln bei Widerstandspunktschweißoperationen verwendet werden kann, wie im US-Patent mit der Nummer 8,525,066 beschrieben ist. Zusätzlich zu dem zentralen Plateau 232 kann die Schweißseite 224 wenn gewünscht auch aufrecht stehende kreiskreisförmige Grate oder kreisförmige Eindringrillen (relativ zu der Schweißseiten-Basisoberfläche 230) enthalten, welche das zentrale Plateau 232 umgeben.The welding side 224 preferably has a diameter 2242 on, at its periphery 2240 is measured and in the range of 8 mm to 20 mm or narrower in the range of 10 mm to 15 mm. With regard to its shape, the welding side contains 224 a weld-side base surface 230 and a central plateau 232 , The welding side base surface 230 is curved and therefore rises from the perimeter 2240 the welding side 224 from upwards and inwards to reach an upwardly curved convex shape. For example, in one particular embodiment, the weld-side base surface may be 230 be spherically curved in that it has a spherical profile with a radius of curvature which is preferably in the range of 15 mm to 300 mm or narrower in the range of 20 mm to 50 mm. The central plateau 232 is on the weld-side base surface 230 around an axis 234 the welding side 224 centered around it and it is surrounded by a circular section of the weld-side base surface 230 surround. The central plateau 232 is a surface feature that allows the second welding electrode 220 can be used in conjunction with many types of workpiece stacks in resistance spot welding operations, as in U.S. Patent No. 8,525,066 is described. In addition to the central plateau 232 can the welding side 224 if desired, upright circular ridges or circular penetration grooves (relative to the weld side base surface) 230 ) containing the central plateau 232 surround.

Das zentrale Plateau 232 enthält eine Plateauoberfläche 236 und eine Seitenoberfläche 238. Die Plateauoberfläche 236 ist um 0,1 mm bis 0,5 mm über die umgebende Schweißseiten-Basisoberfläche 230 konstruktiv verschoben und ist flacher als die Schweißseiten-Basisoberfläche 230. Die Plateauoberfläche 236 kann beispielsweise eben sein oder sie kann einen sphärischen Krümmungsradius aufweisen, der größer als der sphärische Krümmungsradius der Schweißseiten-Basisoberfläche 230 ist. Wenn die Plateauoberfläche 236 sphärisch geformt ist, ist der Krümmungsradius der Plateauoberfläche 236 vorzugsweise 40 mm oder größer. Zudem kann die Plateauoberfläche 236 in Draufsicht (d. h. Ansicht von oben nach unten) kreisförmig sein und die Seitenoberfläche 238, welche die Plateauoberfläche 236 konstruktiv über die Schweißseiten-Basisoberfläche 230 verschiebt, kann eine zylindrische Gestalt aufweisen. Wenn die Plateauoberfläche 236 in Draufsicht kreisförmig ist, kann sie einen Durchmesser aufweisen, der im Bereich von 3 mm bis 7 mm liegt.The central plateau 232 contains a plateau surface 236 and a side surface 238 , The plateau surface 236 is 0.1 mm to 0.5 mm above the surrounding weld-side base surface 230 moved constructively and is shallower than the welding side base surface 230 , The plateau surface 236 For example, it may be flat or may have a spherical radius of curvature greater than the spherical radius of curvature of the weld-side base surface 230 is. When the plateau surface 236 is spherically shaped, the radius of curvature of the plateau surface 236 preferably 40 mm or larger. In addition, the plateau surface 236 in plan view (ie, view from top to bottom) be circular and the side surface 238 showing the plateau surface 236 constructively over the weld side base surface 230 shifts, may have a cylindrical shape. When the plateau surface 236 is circular in plan view, it may have a diameter which is in the range of 3 mm to 7 mm.

Die zweite Geometrie der Schweißseite 224 – im Speziellen die gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche 230 mit dem aufrecht stehenden zentralen Plateau 232 und dem vorgeschriebenen Durchmesser 2242 der Schweißseite 224– kann durch Aufnehmen der verschlechterten Schweißseite 224 in die zweite Fräsaufnahme 34 des Fräswerkzeugs 10 und dann durch Drehen des Werkzeugs 10 um die Achse 234 der Schweißseite 224 herum gefräst und wiederhergestellt werden. Auf diese Weise wird das zentrale Plateau 232 der Schweißseite 224 in einen entsprechenden Eingriff eingerastet, der sich zumindest über einen Teil der Strecke von der Vorderkante 90 bis zu der Hinterkante 92 des unteren Endabschnitts 86 der zweiten Abscherflächen 70 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 erstreckt, und die Drehung des Fräswerkzeugs 10 schert Schweißseitenmaterial ab, um neues Schweißseitenmaterial freizulegen und die zweite Schweißseitengeometrie wiederherzustellen. Die ersten und zweiten Schweißseitengeometrien der ersten und zweiten Schweißelektroden 200, 220 können durch Drehen des Fräswerkzeugs 10 gleichzeitig wiederhergestellt werden, während sowohl die erste Schweißseite 204 als auch die zweite Schweißseite 224 in die erste bzw. zweite Fräsaufnahme 32, 34 aufgenommen sind.The second geometry of the welding side 224 In particular, the domed weld side base surface 230 with the upright central plateau 232 and the prescribed diameter 2242 the welding side 224 - Can by picking up the deteriorated welding side 224 in the second milling holder 34 of the milling tool 10 and then by turning the tool 10 around the axis 234 the welding side 224 milled and restored around. In this way, the central plateau 232 the welding side 224 engaged in a corresponding engagement extending at least over part of the distance from the leading edge 90 up to the trailing edge 92 of the lower end portion 86 the second shearing surfaces 70 the one or more Fräsfurchen 58 extends, and the rotation of the milling tool 10 shears off weld side material to expose new weld side material and restore the second weld side geometry. The first and second weld side geometries of the first and second welding electrodes 200 . 220 can be done by turning the milling tool 10 be restored at the same time while both the first welding side 204 as well as the second welding side 224 in the first or second milling holder 32 . 34 are included.

Eine weitere spezielle Kombination von Schweißseitengeometrien ist in 1112 dargestellt. Dort ist in 11 eine Schweißelektrode 300 (die auch als die ”erste Schweißelektrode 300” bezeichnet wird) gezeigt, welche die erste Schweißseitengeometrie enthält und durch die ersten Abscherflächen 68 der einen oder mehreren Fräskerben 58 nachgearbeitet werden kann, und eine Schweißelektrode 320 (die auch als die ”zweite Schweißelektrode 320” bezeichnet wird), welche die zweite Schweißseitengeometrie enthält und durch die zweiten Abscherflächen 70 der einen oder mehreren Fräskerben 58 nachgearbeitet werden kann, ist in 12 gezeigt. Die erste und zweite Schweißelektrode 300, 320 können aus einem beliebigen elektrisch und thermisch leitfähigen Material bestehen, das für Punktschweißanwendungen geeignet ist und beim Schweißen eine Verschlechterung erfahren kann. Beispielsweise können die Schweißelektroden 300, 320 wie zuvor aus einer Kupferlegierung bestehen, die eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 80% IACS oder besonders bevorzugt mindestens 90% IACS und ein thermische Leitfähigkeit von mindestens 300 W/mK oder besonders bevorzugt mindestens 350 W/mK aufweist, sowie aus anderen elektrisch und thermisch leitfähigen Materialien.Another special combination of weld side geometries is in 11 - 12 shown. There is in 11 a welding electrode 300 (also called the "first welding electrode 300 "), Which contains the first weld side geometry and through the first shear surfaces 68 the one or more milling grooves 58 can be reworked, and a welding electrode 320 (also called the "second welding electrode 320 "), Which contains the second weld side geometry and through the second shear surfaces 70 the one or more milling grooves 58 can be reworked is in 12 shown. The first and second welding electrodes 300 . 320 can be made of any electrically and thermally conductive material that is suitable for spot welding applications and may experience degradation in welding. For example, the welding electrodes 300 . 320 as before, consist of a copper alloy which has an electrical conductivity of at least 80% IACS or more preferably at least 90% IACS and a thermal conductivity of at least 300 W / mK or more preferably at least 350 W / mK, and of other electrically and thermally conductive Materials.

Die erste Schweißelektrode 300 ist gleich der ersten Schweißelektrode 200, die in 9 dargestellt ist. Im Speziellen enthält die erste Schweißelektrode 300 einen Körper 302 und eine Schweißseite 304, die strukturell gleich dem Körper 202 und der Schweißseite 204 der vorstehend beschriebenen ersten Schweißelektrode 200 sind. Daher werden entsprechende Bezugszeichen in 11 verwendet, um strukturelle Aspekte der ersten Schweißelektrode 300 zu beschreiben, die gleich denjenigen der zuvor beschriebenen ersten Schweißelektrode 200 sind, und um ferner die vorstehende Offenbarung im Hinblick auf diese ähnlichen Strukturattribute aufzunehmen. Aufgrund der strukturellen Ähnlichkeit zwischen den zwei Elektroden 200, 300 wird hier keine redundante Beschreibung der ersten Schweißelektrode 300 von 11 benötigt. Der Unterschied der Schweißseitengeometriekombination von 1112 im Vergleich mit 910 beruht einzig auf der zweiten Schweißelektrode 320, die in 12 dargestellt ist.The first welding electrode 300 is equal to the first welding electrode 200 , in the 9 is shown. In particular, the first welding electrode contains 300 a body 302 and a welding side 304 structurally equal to the body 202 and the welding side 204 the first welding electrode described above 200 are. Therefore, corresponding reference numerals in FIG 11 used to structural aspects of the first welding electrode 300 to describe the same as those of the first welding electrode described above 200 and further the above disclosure with respect to these Include structure attributes. Due to the structural similarity between the two electrodes 200 . 300 does not become a redundant description of the first welding electrode 300 from 11 needed. The difference of the weld side geometry combination of 11 - 12 in comparison with 9 - 10 based solely on the second welding electrode 320 , in the 12 is shown.

Die zweite Schweißelektrode 320 ähnelt der zweiten Schweißelektrode 220, die in 10 dargestellt ist, in vielen Aspekten. Hier enthält die zweite Schweißelektrode 320 wie gezeigt einen Körper 322 und eine Schweißseite 324, welche strukturell gleich dem Körper 222 und der Schweißseite 224 der vorstehend beschriebenen zweiten Schweißelektrode 220 sind – und daher mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet sind – mit der Ausnahme, dass die Schweißseite 324 zusätzlich eine Vielzahl von Terrassen 340 enthält, welche ein zentrales Plateau 332 umgeben. Die Vielzahl von Terrassen 340 kann von zwei bis zehn Terrassen 340 umfassen, von denen jede eine obere Terrassenoberfläche 342 und eine Seitenoberfläche 344 enthält, die durch eine abgerundete umlaufende Schulteroberfläche 346 verbunden sind. Die obere Terrassenoberfläche 342 jeder Terrasse 340 ist axial unter die obere Terrassenoberfläche 342 ihrer radial nach innen benachbarten Terrasse 340 verschoben, oder im Fall der Terrasse 340, die das zentrale Plateau 332 unmittelbar umgibt, unter eine Plateauoberfläche 336. Die obere Terrassenoberfläche 342 jeder Terrasse 340 kann eben oder sphärisch mit einem Krümmungsradius geformt sein, der im Bereich von 100 bis 400 mm liegt, und die Schulteroberflächen 346 der Vielzahl von Terrassen 340 sind vorzugsweise durch eine radiale Distanz getrennt, die in einem Bereich von 200 μm bis 1500 μm liegt.The second welding electrode 320 resembles the second welding electrode 220 , in the 10 is shown, in many aspects. Here contains the second welding electrode 320 as shown a body 322 and a welding side 324 which are structurally equal to the body 222 and the welding side 224 the second welding electrode described above 220 are - and therefore designated by corresponding reference numerals - with the exception that the welding side 324 In addition, a variety of terraces 340 which contains a central plateau 332 surround. The variety of terraces 340 can be from two to ten terraces 340 each comprising an upper terrace surface 342 and a side surface 344 Contains by a rounded circumferential shoulder surface 346 are connected. The upper terrace surface 342 every terrace 340 is axially below the upper terrace surface 342 their radially inward adjacent terrace 340 moved, or in the case of the terrace 340 that the central plateau 332 immediately surrounds, under a plateau surface 336 , The upper terrace surface 342 every terrace 340 may be planar or spherical with a radius of curvature ranging from 100 to 400 mm, and the shoulder surfaces 346 the multitude of terraces 340 are preferably separated by a radial distance which is in a range of 200 μm to 1500 μm.

Von einer Seitenoberfläche 338 des zentralen Plateaus 332 aus beginnend, hängt die Vielzahl von Terrassen 340 aneinander; das heißt, dass die obere Terrassenoberfläche 342 jeder Terrasse 340 die Seitenoberfläche 344 ihrer radial nach innen benachbarten Terrasse 340 (oder die Seitenoberfläche 338 des zentralen Plateaus 332 im Fall der innersten Terrasse 340) schneidet und von ihr aus radial nach außen erstreckt. Tatsächlich enthält in der hier gezeigten Ausführungsform die Schweißseite 324 der zweiten Schweißelektrode 320 drei Terrassen 340. Eine erste Terrasse 340a hängt mit dem zentralen Plateau 332 zusammen und enthält eine obere Terrassenoberfläche 342a, die sich von der Seitenoberfläche 338 des zentralen Plateaus 332 aus zu ihrer eigenen Seitenoberfläche 344a erstreckt. Eine zweite Terrasse 340b hängt mit der ersten Terrasse 340a zusammen und enthält eine obere Terrassenoberfläche 342b, die sich von der Seitenoberfläche 344a der ersten Terrasse 340a aus zu ihrer eigenen Seitenoberfläche 344b erstreckt. Und auf analoge Weise hängt eine dritte Terrasse 340c mit der zweiten Terrasse 340b zusammen und enthält eine obere Terrassenoberfläche 342c, die sich von der Seitenoberfläche 344b der zweiten Terrasse 340b aus zu ihrer eigenen Seitenoberfläche 344c erstreckt. Beliebige zusätzliche Terrassen 340, die radial außerhalb der dritten Terrasse 344c vorhanden sein können, hängen auf die gleiche Weise mit dem Rest der Terrassen 340 zusammen.From a side surface 338 of the central plateau 332 Starting from there, depends the multitude of terraces 340 to each other; that is, the upper terrace surface 342 every terrace 340 the side surface 344 their radially inward adjacent terrace 340 (or the page surface 338 of the central plateau 332 in the case of the innermost terrace 340 ) and extends radially outward from it. In fact, in the embodiment shown here, the welding side contains 324 the second welding electrode 320 three terraces 340 , A first terrace 340a hangs with the central plateau 332 together and contains an upper terrace surface 342a extending from the side surface 338 of the central plateau 332 out to their own page surface 344a extends. A second terrace 340b hangs with the first terrace 340a together and contains an upper terrace surface 342b extending from the side surface 344a the first terrace 340a out to their own page surface 344b extends. And in a similar way hangs a third terrace 340c with the second terrace 340b together and contains an upper terrace surface 342c extending from the side surface 344b the second terrace 340b out to their own page surface 344c extends. Any additional terraces 340 that are radially outside the third terrace 344c may be present in the same way with the rest of the terraces 340 together.

Die ersten und zweiten Geometrien der Schweißseiten 304, 324 können gefräst und wiederhergestellt werden, indem die verschlechterte Schweißseite 304, 324 in die erste bzw. zweite Fräsaufnahme 32, 34 des Fräswerkzeugs 10 aufgenommen werden und dann das Werkzeug 10 um die Achsen 312, 334 der Schweißseiten 304, 324 herum gedreht wird, wie vorstehend mit Bezug auf 910 beschrieben ist. Der Hauptunterschied ist hier, dass die zweite Schweißseite 324 nun zusätzlich zu dem zentralen Plateau 332 eine Vielzahl von Terrassen 340 enthält. Diesbezüglich enthalten die zweiten Abscherflächen 70 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 nun mehrere Eingriffe, die sich über zumindest einen Teil der Strecke von der Vorderkante 90 zu der Hinterkante 92 des unteren Endabschnitts 86 erstrecken. Das zentrale Plateau 332 und die Vielzahl von Terrassen 340 sind innerhalb dieser entsprechenden Eingriffe eingerastet, sodass während einer Drehung des Fräswerkzeugs 10 die zweiten Abscherflächen 70 Schweißseitenmaterial abscheren, um neues Schweißseitenmaterial freizulegen und um die zweite Schweißseitengeometrie wiederherzustellen.The first and second geometries of the welding pages 304 . 324 can be milled and restored by the deteriorated welding side 304 . 324 in the first or second milling holder 32 . 34 of the milling tool 10 be included and then the tool 10 around the axes 312 . 334 the welding pages 304 . 324 is rotated around as above with reference to 9 - 10 is described. The main difference here is that the second welding side 324 now in addition to the central plateau 332 a variety of terraces 340 contains. In this regard, the second shear surfaces included 70 the one or more Fräsfurchen 58 now several interventions, covering at least part of the distance from the leading edge 90 to the trailing edge 92 of the lower end portion 86 extend. The central plateau 332 and the multitude of terraces 340 are locked within these respective interventions so that during a rotation of the milling tool 10 the second shearing surfaces 70 Shear off the weld side material to expose new weld side material and restore the second weld side geometry.

Eine weitere spezielle Kombination aus Schweißseitengeometrien ist in 1314 dargestellt. Dort ist in 13 eine Schweißelektrode 420 gezeigt (die auch als die ”erste Schweißelektrode 420” bezeichnet wird), die die erste Schweißseitengeometrie enthält und durch die ersten Abscherflächen 68 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 nachgearbeitet werden kann, und eine Schweißelektrode 520 (die auch als die ”zweite Schweißelektrode 520” bezeichnet wird), welche die zweite Schweißseitengeometrie enthält und durch die zweiten Abscherflächen 70 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 nachgearbeitet werden kann, ist in 14 gezeigt. Die erste und zweite Schweißelektrode 420, 520 können aus einem beliebigen elektrischen und thermisch leitfähigen Material bestehen, das für Punktschweißanwendungen geeignet ist und beim Schweißen eine Verschlechterung erfahren kann. Beispielsweise können die Schweißelektrode 420, 520 wie zuvor aus einer Kupferlegierung bestehen, die eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 80% IACS oder besonders bevorzugt mindestens 90% IACS und eine thermische Leitfähigkeit von mindestens 300 W/mK oder besonders bevorzugt mindestens 350 W/mK aufweist, sowie aus anderen elektrisch und thermisch leitfähigen Materialien.Another special combination of weld side geometries is in 13 - 14 shown. There is in 13 a welding electrode 420 (also referred to as the "first welding electrode 420 "), Which contains the first weld side geometry and through the first shear surfaces 68 the one or more Fräsfurchen 58 can be reworked, and a welding electrode 520 (also called the "second welding electrode 520 "), Which contains the second weld side geometry and through the second shear surfaces 70 the one or more Fräsfurchen 58 can be reworked is in 14 shown. The first and second welding electrodes 420 . 520 can be made of any electrically and thermally conductive material that is suitable for spot welding applications and may deteriorate during welding. For example, the welding electrode 420 . 520 as before consist of a copper alloy having an electrical conductivity of at least 80% IACS or more preferably at least 90% IACS and a thermal conductivity of at least 300 W / mK or more preferably at least 350 W / mK and other electrically and thermally conductive materials.

Die erste Schweißelektrode 420 ist gleich der zweiten Schweißelektrode 220, die in 10 dargestellt ist. Im Speziellen enthält die erste Schweißelektrode 420 einen Körper 422 und eine Schweißseite 424, die strukturell gleich dem Körper 222 und der Schweißseite 224 der vorstehend beschriebenen zweiten Schweißelektrode 220 sind. In 13 werden daher entsprechende Bezugszeichen verwendet, um strukturelle Aspekte der ersten Schweißelektrode 420 zu bezeichnen, die gleich denjenigen der vorstehend beschriebenen zweiten Schweißelektrode 220 sind und um ferner die vorstehende Offenbarung hinsichtlich dieser ähnlichen strukturellen Attribute aufzunehmen. Wegen der strukturellen Ähnlichkeit zwischen den zwei Elektroden 420, 220 wird hier eine redundante Beschreibung der ersten Schweißelektrode 420 von 13 nicht benötigt. Wie die erste Schweißelektrode 420 enthält auch die zweite Schweißelektrode 520 mindestens ein Schweißseitenoberflächenmerkmal.The first welding electrode 420 is equal to the second welding electrode 220 , in the 10 is shown. In particular, the first welding electrode contains 420 a body 422 and a welding side 424 structurally equal to the body 222 and the welding side 224 the second welding electrode described above 220 are. In 13 Accordingly, corresponding reference numerals are used to structural aspects of the first welding electrode 420 to denote those equal to those of the second welding electrode described above 220 and further to incorporate the above disclosure regarding these similar structural attributes. Because of the structural similarity between the two electrodes 420 . 220 Here is a redundant description of the first welding electrode 420 from 13 not required. Like the first welding electrode 420 also contains the second welding electrode 520 at least one weld side surface feature.

Die zweite Elektrode 520 ähnelt in vieler Hinsicht der in 10 dargestellten zweiten Schweißelektrode 220. Hier enthält die zweite Schweißelektrode 520 wie gezeigt einen Körper 522 und eine Schweißseite 524, die strukturell gleich der vorstehend beschriebenen zweiten Schweißelektrode 220 sind – und folglich mit entsprechenden Bezugszeichen beschrieben sind – mit der Ausnahme, dass die Schweißseite 524 kein zentrales Plateau enthält, sondern stattdessen eine Reihe von aufrecht stehenden, kreisförmigen Graten 550. Diese aufrecht stehenden, kreisförmigen Grate 550 stehen von einer Schweißseiten-Basisoberfläche 530 aus nach außen hervor und ermöglichen, dass die zweite Schweißelektrode 520 einen guten mechanischen und elektrischen Kontakt mit der Oberfläche eines Werkstücks aus Aluminium herstellt, indem die mechanisch festen und elektrisch isolierenden hitzebeständigen Oxidschichten belastet und durchbrochen werden, welche typischerweise die Oberfläche eines Werkstücks aus Aluminium beschichten.The second electrode 520 is similar in many ways to the one in 10 shown second welding electrode 220 , Here contains the second welding electrode 520 as shown a body 522 and a welding side 524 structurally equal to the second welding electrode described above 220 are - and therefore described with corresponding reference numerals - with the exception that the welding side 524 does not contain a central plateau, but instead a series of upright circular ridges 550 , These upright, circular ridges 550 stand from a weld-side base surface 530 out to the outside and allow the second welding electrode 520 makes good mechanical and electrical contact with the surface of an aluminum workpiece by stressing and piercing the mechanically strong and electrically insulating refractory oxide layers which typically coat the surface of an aluminum workpiece.

Die Reihe von aufrecht stehenden, kreisförmigen Graten 550 ist vorzugsweise um eine Achse 534 der Schweißseite 524 herum zentriert und umgibt diese. Die Schweißseiten-Basisoberfläche 530, aus welcher die Grate 550 hervorstehen, kann 50% oder mehr und vorzugsweise zwischen 50% und 80% der Oberfläche der Schweißseite 524 belegen. Die verbleibende Oberfläche ist der Reihe von aufrecht stehenden kreisförmigen Graten 550 zugewiesen, welche vorzugsweise von zwei bis zehn Grate 550 oder enger gefasst von drei bis fünf Grate 550 umfasst. Die mehreren aufrecht stehenden kreisförmigen Grate 550 sind auf der Schweißseiten-Basisoberfläche 530 voneinander radial derart beabstandet, dass die aufrecht stehenden Grate 550 einen größeren Durchmesser aufweisen, wenn man sich von dem innersten, aufrecht stehenden Grat 550a (15), der die Achse 534 der Schweißseite 524 unmittelbar umgibt, zu dem äußersten aufrecht stehenden Grat 550b (15) bewegt, der dem Umfang 5240 der Schweißseite 524 am nächsten liegt und daher von der Achse 534 der Schweißseite 524 am weitesten entfernt ist.The row of upright, circular ridges 550 is preferably about an axis 534 the welding side 524 centers around and surrounds them. The welding side base surface 530 from which the burrs 550 can protrude 50% or more, and preferably between 50% and 80% of the surface of the welding side 524 occupy. The remaining surface is the series of upright circular ridges 550 assigned, which preferably from two to ten burrs 550 or narrower from three to five burrs 550 includes. The several upright circular ridges 550 are on the weld-side base surface 530 spaced radially from each other such that the upstanding ridges 550 have a larger diameter when moving from the innermost, upright ridge 550a ( 15 ), which is the axis 534 the welding side 524 immediately surrounds, to the outermost upright ridge 550b ( 15 ), which is the scope 5240 the welding side 524 is closest and therefore off the axis 534 the welding side 524 farthest away.

Die Größe und Gestalt der aufrecht stehenden, kreisförmigen Grate 550 unterliegen einer bestimmten Variabilität, ohne dass ihre Fähigkeit zum Nacharbeiten verloren geht. In einer Ausführungsform, die am besten in 14 gezeigt ist, weist jeder der aufrecht stehenden, kreisförmigen Grate 550 einen geschlossenen Umfang auf, was bedeutet, dass der Umfang des Grats 550 kontinuierlich gekrümmt ist und daher nicht durch signifikante Trennstellen unterbrochen ist, und er ist zusätzlich durch ein Querschnittsprofil definiert, das keine scharfen Ecken aufweist, während er eine (wie gezeigt) gekrümmte oder ebene obere Oberfläche aufweist. Darüber hinaus weist jeder der kreisförmigen Grate 550, wie in 15 gezeigt ist, auch eine Grathöhe 550h auf – am Mittelpunkt des Grats 550 gemessen – die sich von der Schweißseiten-Basisoberfläche 530 bei Betrachtung im Querschnitt nach oben erstreckt. Die Grathöhe 550h jedes Grats 550 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 20 μm bis 500 μm oder enger gefasst von 30 μm bis 300 μm. Und der Zwischenraum zwischen den Graten 550, der zwischen den Mittelpunkten von zwei benachbarten Graten 550 gemessen wird, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50 μm bis 1800 μm oder enger gefasst von 80 μm bis 1500 μm. Jeder der kreisförmigen Grate 550 ist im Querschnitt vorzugweise halbkreisförmig, trunkiert halbkreisförmig oder dreieckig.The size and shape of the upright, circular ridges 550 are subject to a certain variability without losing their ability to rework. In one embodiment, the best in 14 1, each of the upstanding circular ridges faces 550 a closed perimeter, which means that the circumference of the ridge 550 is continuously curved and therefore is not interrupted by significant separation points, and is additionally defined by a cross-sectional profile having no sharp corners while having a curved or flat upper surface (as shown). In addition, each of the circular ridges points 550 , as in 15 shown is also a ridge height 550h on - at the midpoint of the ridge 550 measured - which differs from the weld-side base surface 530 when viewed in cross section extends upward. The ridge height 550h every ridge 550 is preferably in a range of 20 microns to 500 microns or narrower from 30 microns to 300 microns. And the space between the ridges 550 that is between the centers of two adjacent ridges 550 is measured, is preferably in a range of 50 microns to 1800 microns or narrower from 80 microns to 1500 microns. Each of the circular ridges 550 is preferably semi-circular in cross-section, truncated semi-circular or triangular.

Die ersten und zweiten Geometrien der Schweißseiten 424, 524 können gefräst und wiederhergestellt werden, indem die verschlechterten Schweißseiten 424, 524 in die erste bzw. zweite Fräsaufnahme 32, 34 des Fräswerkzeugs 10 aufgenommen werden und dann das Werkzeug 10 um die Achsen 434, 534 der Schweißseiten 424, 524 herum gedreht wird. Spezieller wird die erste Schweißseite 424 durch die ersten Abscherflächen 68 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 gefräst. Auf diese Weise und sehr ähnlich wie in 10 ist das zentrale Plateau 432 der ersten Schweißseite 424 in einen entsprechenden Eingriff eingerastet, der sich zumindest über einen Teil der Strecke von der Vorderkante 76 zu der Hinterkante 78 des unteren Endabschnitts 72 der ersten Abscherflächen 68 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 erstreckt, und die Drehung des Fräswerkzeugs 10 schert Schweißseitenmaterial ab, um neues Schweißseitenmaterial freizulegen und um die erste Schweißseitengeometrie wiederherzustellen.The first and second geometries of the welding pages 424 . 524 can be milled and restored by the deteriorated weld sides 424 . 524 in the first or second milling holder 32 . 34 of the milling tool 10 be included and then the tool 10 around the axes 434 . 534 the welding pages 424 . 524 is turned around. More specifically, the first welding side 424 through the first shearing surfaces 68 the one or more Fräsfurchen 58 milled. In this way and very much like in 10 is the central plateau 432 the first welding side 424 engaged in a corresponding engagement extending at least over part of the distance from the leading edge 76 to the trailing edge 78 of the lower end portion 72 the first shearing surfaces 68 the one or more Fräsfurchen 58 extends, and the rotation of the milling tool 10 shears off weld side material to expose new weld side material and to restore the first weld side geometry.

Die zweite Schweißseite 524 wird durch die zweiten Abscherflächen 70 [engl.: cutting surfaces] der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 gefräst. Auf diese Weise definiert die zweite Abscherfläche 70 der einen oder der mehreren Fräsfurchen 58 eine Vielzahl von Eindringrillen, die sich von der Vorderkante 90 aus zumindest über einen Teil der Strecke zu der Hinterkante 92 in dem unteren Endabschnitt 86 hin erstrecken. Die Eindringrillen, die über die zweiten Abscherflächen 70 hinweg gerade oder gekrümmt sein können, umfassen vorzugsweise zwischen zwei und zehn Rillen, die sich über die gesamte Strecke der Abscherflächen 70 von der Vorderkante 90 bis zu der Hinterkante 92 erstrecken. Jede der Eindringrillen weist eine Höhe auf (gemessen als die maximale Eindringdistanz von der Abscherfläche 70 an der Vorderkante 90 aus), die von 20 μm bis 500 μm oder enger gefasst von 50 μm bis 300 μm reicht. Die Eindringrillen sind zudem entlang der Abscherfläche 70 voneinander beabstandet (gemessen als die Distanz zwischen den Mittelpunkten von benachbarten Rillen entlang der Abscherfläche 70 an der Vorderkante 90), wobei der Abstand in einem Bereich von 50 μm bis 1800 μm oder enger gefasst von 80 μm bis 1500 μm liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Unterseite jeder der Eindringrillen einen konstanten Krümmungsradius auf, um im Querschnitt eine stumpfe oder abgerundete Gestalt zu erzeugen, obwohl andere alternative Querschnittsgestalten selbstverständlich möglich ist, welche trunkiert halbkreisförmig und dreieckig umfassen. The second side of welding 524 is through the second shear surfaces 70 [English: cutting surfaces] of the one or more milling grooves 58 milled. This defines the second shearing surface 70 the one or more Fräsfurchen 58 a variety of penetration grooves extending from the leading edge 90 from at least part of the way to the trailing edge 92 in the lower end portion 86 extend. The penetration grooves, over the second shear surfaces 70 can be straight or curved, preferably comprise between two and ten grooves extending over the entire length of the shear surfaces 70 from the front edge 90 up to the trailing edge 92 extend. Each of the penetration grooves has a height (measured as the maximum penetration distance from the shear surface 70 at the front edge 90 from) ranging from 20 μm to 500 μm or narrower from 50 μm to 300 μm. The penetration grooves are also along the shear surface 70 spaced apart (measured as the distance between the centers of adjacent grooves along the shear surface 70 at the front edge 90 ), wherein the distance is in a range of 50 microns to 1800 microns or narrower from 80 microns to 1500 microns. In a preferred embodiment, the underside of each of the penetrating grooves has a constant radius of curvature to produce a blunt or rounded shape in cross-section, although of course other alternative cross-sectional shapes are possible, including truncated semicircular and triangular shapes.

Die Eindringrillen können sich von der Vorderkante 90 über die zweiten Abscherflächen 70 hinweg unter einem positiven Freiwinkel erstrecken, der gleich dem Freiwinkel der Abscherfläche 70 ist oder sich davon unterscheidet. Insbesondere kann der positive Freiwinkel der Eindringrillen von der Vorderkante 90 zu der Hinterkante 92 in einem Bereich von 1,5° bis 20° oder enger gefasst von 5° bis 15° liegen. Wenn sich die Eindringrillen gerade über die zweite Abscherfläche 70 hinweg erstrecken, ist der Freiwinkel der Rillen 96 vorzugsweise größer als 8°, um genügend Freiraum zwischen den Rilleninnenwänden und den aufrecht stehenden Graten zu ermöglichen, die während der Drehung des Fräswerkzeugs 10 gefräst und wiederhergestellt werden. Wenn die Eindringrillen jedoch über die zweite Abscherfläche 70 hinweg gekrümmt sind, damit sie zu der Krümmung der Grate passen, die gefräst und wiederhergestellt werden, kann der positive Freiwinkel gleich oder sogar kleiner (z. B. bis hinab zu 1,5°) als der Freiwinkel der zweiten Abscherfläche 70 sein, da die Krümmung der Rillen naturgegeben eine Interferenz zwischen den Rilleninnenwänden und den Graten begrenzt, die gefräst und wiederhergestellt werden. Eine Erörterung einer Ausführungsform von Eindringrillen, die in die zweiten Abscherflächen 70 aufgenommen werden können, ist in der US-Anmeldung mit der Nummer 15/418,768 enthalten, wobei deren gesamter Offenbarungsgehalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.The penetration grooves may be different from the leading edge 90 over the second shearing surfaces 70 extend at a positive clearance angle equal to the clearance angle of the shearing surface 70 is or differs from it. In particular, the positive clearance angle of the penetration grooves from the leading edge 90 to the trailing edge 92 in a range of 1.5 ° to 20 ° or narrower from 5 ° to 15 °. When the penetration grooves just over the second shearing surface 70 extend, is the clearance angle of the grooves 96 preferably greater than 8 ° to allow sufficient clearance between the groove inner walls and the upstanding ridges, during rotation of the milling tool 10 milled and restored. However, if the penetration grooves over the second shearing surface 70 In order to conform to the curvature of the ridges that are milled and restored, the positive clearance angle may be equal to or even less (eg, down to 1.5 °) than the clearance angle of the second shear surface 70 because the curvature of the grooves naturally limits interference between the groove inner walls and the ridges that are milled and restored. A discussion of an embodiment of penetration grooves extending into the second shear surfaces 70 can be included in US application number 15 / 418,768, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

Noch eine weitere spezielle Kombination von Schweißseitengeometrien ist in 1617 dargestellt. Dort ist in 16 eine Schweißelektrode 620 gezeigt (die auch als die ”erste Schweißelektrode 620” bezeichnet wird), welche die erste Schweißseitengeometrie enthält und durch die ersten Abscherflächen 68 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 nachgearbeitet werden kann, und eine Schweißelektrode 720 (die auch als die ”zweite Schweißelektrode 720” bezeichnet wird), die die zweite Schweißseitengeometrie enthält und durch die zweiten Abscherflächen 70 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 nachbearbeitet werden kann, ist in 17 gezeigt. Die erste und zweite Schweißelektrode 620, 720 können aus einem beliebigen elektrisch und thermisch leitfähigen Material bestehen, das geeignet für Punktschweißanwendungen ist und eine Verschlechterung während des Schweißens erfahren kann. Beispielsweise können die Schweißelektroden 620, 720 wie zuvor aus einer Kupferlegierung bestehen, die eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 80% IACS oder besonders bevorzugt mindestens 90% IACS und eine thermische Leitfähigkeit von mindestens 300 W/mK oder besonders bevorzugt mindestens 350 W/mK aufweist, sowie aus anderen elektrisch und thermisch leitfähigen Materialien.Yet another special combination of weld side geometries is in 16 - 17 shown. There is in 16 a welding electrode 620 (also referred to as the "first welding electrode 620 "), Which contains the first weld side geometry and through the first shear surfaces 68 the one or more Fräsfurchen 58 can be reworked, and a welding electrode 720 (also called the "second welding electrode 720 "), Which contains the second weld side geometry, and through the second shear surfaces 70 the one or more Fräsfurchen 58 can be reworked is in 17 shown. The first and second welding electrodes 620 . 720 may be made of any electrically and thermally conductive material that is suitable for spot welding applications and may experience degradation during welding. For example, the welding electrodes 620 . 720 as before, consist of a copper alloy having an electrical conductivity of at least 80% IACS or more preferably at least 90% IACS and a thermal conductivity of at least 300 W / mK or more preferably at least 350 W / mK, as well as other electrically and thermally conductive Materials.

Die erste Schweißelektrode 620 ist gleich der zweiten Schweißelektrode 220, die in 10 dargestellt ist, und die zweite Schweißelektrode 720 ist gleich der zweiten Schweißelektrode 320, die in 12 dargestellt ist. Im Speziellen enthält die erste Schweißelektrode 620 einen Körper 622 und eine Schweißseite 624, die strukturell gleich dem Körper 222 und der Schweißseite 224 der vorstehend beschriebenen zweiten Schweißelektrode 220 sind. Analog enthält die zweite Schweißelektrode 720 einen Körper 722 und eine Schweißseite 724, die strukturell gleich dem Körper 322 und der Schweißseite 324 der vorstehend beschriebenen zweiten Schweißelektrode 320 sind. Daher sind in 1617 entsprechende Bezugszeichen verwendet, um strukturelle Aspekte der ersten und zweiten Schweißelektroden 620, 720 zu bezeichnen, die gleich denjenigen der zuvor beschriebenen zweiten Schweißelektroden 220, 320 sind, und um die vorstehende Offenbarung im Hinblick auf diese ähnlichen strukturellen Attribute mit aufzunehmen. Wegen der strukturellen Ähnlichkeit zwischen den zwei Elektroden 220, 620, 320, 720 wird eine redundante Beschreibung der ersten und zweiten Schweißelektroden 620, 720 von 1617 hier nicht benötigt.The first welding electrode 620 is equal to the second welding electrode 220 , in the 10 is shown, and the second welding electrode 720 is equal to the second welding electrode 320 , in the 12 is shown. In particular, the first welding electrode contains 620 a body 622 and a welding side 624 structurally equal to the body 222 and the welding side 224 the second welding electrode described above 220 are. Analog contains the second welding electrode 720 a body 722 and a welding side 724 structurally equal to the body 322 and the welding side 324 the second welding electrode described above 320 are. Therefore, in 16 - 17 corresponding reference numerals are used to describe structural aspects of the first and second welding electrodes 620 . 720 to designate those equal to those of the second welding electrodes described above 220 . 320 and to incorporate the above disclosure with respect to these similar structural attributes. Because of the structural similarity between the two electrodes 220 . 620 . 320 . 720 becomes a redundant description of the first and second welding electrodes 620 . 720 from 16 - 17 not needed here.

Die ersten und zweiten Geometrien der Schweißseiten 624, 724 können gefräst und wiederhergestellt werden, indem die verschlechterte Schweißseite 624, 724 in die erste bzw. zweite Fräsaufnahme 32, 34 des Fräswerkzeugs 10 aufgenommen werden und dann das Werkzeug 10 um die Achsen 634, 734 der Schweißseiten 624, 724 herum gedreht wird. Im Speziellen wird die erste Schweißseite 624 durch die ersten Abscherflächen 68 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 gefräst und die zweite Schweißseite 724 wird durch die zweiten Abscherflächen 70 gefräst. Auf diese Weise und auf sehr ähnliche Weise wie in 10 ist das zentrale Plateau 632 der ersten Schweißseite 624 in einen entsprechenden Eingriff eingerastet, der sich zumindest über einen Teil der Strecke von der Vorderkante 76 zu der Hinterkante 78 des unteren Endabschnitts 72 der ersten Abscherflächen 68 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 erstreckt, und die Drehung des Fräswerkzeugs 10 schert Schweißseitenmaterial ab, um neues Schweißseitenmaterial freizulegen und um die erste Schweißseitengeometrie wiederherzustellen. Analog werden auf sehr ähnliche Weise wie in 12 das zentrale Plateau 732 und die Vielzahl von Terrassen 740 der zweiten Schweißseite 724 in entsprechenden Eingriffen eingerastet, die sich zumindest über einen Teil der Strecke von der Vorderkante 90 zu der Hinterkante 92 des unteren Endabschnitts 86 der zweiten Abscherflächen 70 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 erstrecken, und die Drehung des Fräswerkzeugs 10 schert Schweißseitenmaterial ab, um neues Schweißseitenmaterial freizulegen und um die zweite Schweißseitengeometrie wiederherzustellen.The first and second geometries of the welding pages 624 . 724 can be milled and restored by the deteriorated welding side 624 . 724 in the first or second milling cutter holding fixture 32 . 34 of the milling tool 10 be included and then the tool 10 around the axes 634 . 734 the welding pages 624 . 724 is turned around. In particular, the first welding side 624 through the first shearing surfaces 68 the one or more Fräsfurchen 58 milled and the second welding side 724 is through the second shear surfaces 70 milled. In this way and in a very similar way as in 10 is the central plateau 632 the first welding side 624 engaged in a corresponding engagement extending at least over part of the distance from the leading edge 76 to the trailing edge 78 of the lower end portion 72 the first shearing surfaces 68 the one or more Fräsfurchen 58 extends, and the rotation of the milling tool 10 shears off weld side material to expose new weld side material and to restore the first weld side geometry. Analogously, in a very similar way as in 12 the central plateau 732 and the multitude of terraces 740 the second welding side 724 engaged in appropriate interventions, extending at least over part of the distance from the leading edge 90 to the trailing edge 92 of the lower end portion 86 the second shearing surfaces 70 the one or more Fräsfurchen 58 extend, and the rotation of the milling tool 10 shears off weld side material to expose new weld side material and to restore the second weld side geometry.

Das Fräswerkzeug 10 kann verwendet werden, um nach Bedarf ein Paar Schweißelektroden nachzuarbeiten, die am Widerstandspunktschweißen eines Werkstückstapels 800 beteiligt sind, der einander unähnliche Werkstücke enthält, wie in 1826 gezeigt ist. Der Werkstückstapel 800 weist eine erste Seite 802 und eine zweite Seite 804 auf und enthält mindestens ein Werkstück 806 aus Stahl und ein Werkstück 808 aus Aluminium, die einander überlappen und benachbart zueinander liegen, um eine Stoßschnittstelle 810 herzustellen, die durch einen Schweißort 812 hindurch verläuft. Die erste Seite 802 des Werkstückstapels 800 wird durch eine Oberfläche 814 eines Werkstücks aus Stahl bereitgestellt und die zweite Seite 804 wird durch eine Oberfläche 816 eines Werkstücks aus Aluminium bereitgestellt. Der Werkstückstapel 800 kann daher ein ”2T”-Stapel sein, der nur das benachbarte Paar von Werkstücken 806, 808 aus Stahl und Aluminium enthält, oder er kann ein ”3T”-Stapel sein, der die benachbarten Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium plus ein zusätzliches Werkstück 818 aus Stahl (Stahl-Stahl-Aluminium, wie in 19 gezeigt ist) oder ein zusätzliches Werkstück 820 aus Aluminium (Stahl-Aluminium-Aluminium, wie in 20 gezeigt ist) enthält, solange die zwei Werkstücke mit der gleichen Grundmetallzusammensetzung nebeneinander angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen kann der Werkstückstapel 800 sogar ein ”4T”-Stapel sein, etwa Stahl-Stahl-Stahl-Aluminium, Stahl-Stahl-Aluminium-Aluminium oder Stahl-Aluminium-Aluminium-Aluminium.The milling tool 10 can be used to rework a pair of welding electrodes, as needed, at the resistance spot welding of a workpiece stack 800 which contains dissimilar workpieces, as in 18 - 26 is shown. The workpiece stack 800 has a first page 802 and a second page 804 on and contains at least one workpiece 806 made of steel and a workpiece 808 made of aluminum, which overlap each other and are adjacent to each other, about a butt interface 810 to be produced by a welding site 812 passes through. The first page 802 of the workpiece stack 800 is through a surface 814 a workpiece made of steel and the second side 804 is through a surface 816 a workpiece made of aluminum provided. The workpiece stack 800 may therefore be a "2T" stack containing only the adjacent pair of workpieces 806 . 808 made of steel and aluminum, or it may be a "3T" stack of adjacent workpieces 806 . 808 made of steel and aluminum plus an additional workpiece 818 made of steel (steel-steel-aluminum, as in 19 shown) or an additional workpiece 820 made of aluminum (steel-aluminum-aluminum, as in 20 as long as the two workpieces having the same parent metal composition are juxtaposed. In other embodiments, the workpiece stack 800 even a "4T" stack, such as steel-steel-steel-aluminum, steel-steel-aluminum-aluminum or steel-aluminum-aluminum-aluminum.

Das Werkstück 806 aus Stahl enthält ein Stahlsubstrat mit einer beliebigen einer großen Vielfalt von Festigkeiten und Graden, das entweder beschichtet oder nicht beschichtet (d. h. blank) ist. Das beschichtete oder nicht beschichtete Stahlsubstrat kann heißgewalzt oder kaltgewalzt sein und kann aus einem beliebigen Stahl bestehen, etwa einem Weichstahl, einem von Zwischengitteratomen freien Stahl, einem sintergehärteten Stahl, einem niedriglegierten, hochfesten Stahl (HSLA-Stahl), einem Zweiphasenstahl (DP-Stahl), einem Komplexphasenstahl (CP-Stahl), einem Martensit-Stahl (MART-Stahl), einem Stahl mit umwandlungsbewirkter Plastizität (TRIP-Stahl), einem Stahl mit durch Zwillingsbildung induzierter Plastizität (TWIP-Stahl) und einem Bor-Stahl, etwa wenn das Werkstück 806 aus Stahl einen druckgehärteten Stahl (PHS-Stahl) enthält. Wenn das Stahlsubstrat beschichtet ist, enthält es vorzugsweise eine Oberflächenschicht aus Zink (z. B. feuerverzinkt oder Elektrogalvanisierung), aus Zink-Eisen (galvanisiert), aus einer Zink-Nickel-Legierung, aus Nickel, aus Aluminium oder aus einer Aluminium-Silizium-Legierung. Der Begriff ”Werkstück aus Stahl” umfasst folglich, so wie er hier verwendet wird, eine große Vielfalt von Stahlsubstraten, beschichtet oder nicht beschichtet, mit verschiedenen Graden und Festigkeiten und er umfasst ferner diejenigen, die Behandlungen vor dem Schweißen unterzogen wurden, wie Ausglühen, Abschrecken und/oder Tempern, etwa in der Produktion von druckgehärtetem Stahl. Unter Berücksichtigung der Dicke des Stahlsubstrats und einer beliebigen Oberflächenbeschichtung, die vorhanden sein kann, weist das Werkstück 806 aus Stahl eine Dicke 8060 auf, die im Bereich von 0,3 mm bis 6,0 mm und enger gefasst von 0,6 mm bis 2,5 mm liegt, zumindest am Schweißort 812.The workpiece 806 Steel includes a steel substrate having any of a wide variety of strengths and grades, either coated or uncoated (ie, blank). The coated or uncoated steel substrate may be hot rolled or cold rolled, and may be made of any steel such as mild steel, interstitial-free steel, sintered-hardened steel, low alloy high-strength steel (HSLA steel), two-phase steel (DP steel ), a complex phase steel (CP steel), a martensite steel (MART steel), a conversion-induced plasticity steel (TRIP steel), a twin-induced plasticity steel (TWIP steel), and a boron steel, for example if the workpiece 806 Made of steel, a pressure-hardened steel (PHS steel) contains. When the steel substrate is coated, it preferably contains a surface layer of zinc (eg, hot-dip galvanized or electrogalvanized), zinc-iron (galvanized), zinc-nickel alloy, nickel, aluminum, or aluminum-silicon -Alloy. Thus, the term "steel workpiece" as used herein includes a wide variety of steel substrates, coated or uncoated, of varying degrees and strengths, and further includes those that have undergone treatments prior to welding, such as annealing, Quenching and / or tempering, for example in the production of pressure-hardened steel. Taking into account the thickness of the steel substrate and any surface coating that may be present, the workpiece has 806 made of steel a thickness 8060 in the range of 0.3 mm to 6.0 mm and narrower from 0.6 mm to 2.5 mm, at least at the welding site 812 ,

Das Werkstück 808 aus Aluminium enthält ein Aluminiumsubstrat, das entweder beschichtet oder nicht beschichtet (d. h. blank) ist. Das Aluminiumsubstrat kann aus einem nicht legierten Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen, die mindestens 85% Masseanteil Aluminium enthält. Einige beachtenswerte Aluminiumlegierungen, welche das beschichtete oder nicht beschichtete Aluminiumsubstrat bilden können, sind eine Aluminium-Magnesium-Legierung, eine Aluminium-Silizium-Legierung, eine Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung oder eine Aluminium-Zink-Legierung. Das Aluminiumsubstrat enthält, wenn es beschichtet ist, vorzugsweise einen Oberflächenschicht aus seinen nativen hitzebeständigen Oxidschichten oder alternativ kann es eine Oberflächenschicht aus Zink, Zinn oder einer Metalloxid-Konversionsschicht enthalten, die aus Oxiden aus Titan, Zirkon, Chrom oder Silizium besteht, wie in US 2014/0360986 beschrieben ist. Unter Berücksichtigung der Dicke des Aluminiumsubstrats und einer beliebigen Oberflächenbeschichtung, die vorhanden sein kann, weist das Werkstück 808 aus Aluminium eine Dicke 8080 auf, die im Bereich von 0,3 mm bis etwa 6,0 mm und enger gefasst von 0,5 mm bis 3,0 mm liegt, zumindest am Schweißort 812.The workpiece 808 Aluminum contains an aluminum substrate which is either coated or uncoated (ie bright). The aluminum substrate may be made of a non-alloyed aluminum or an aluminum alloy containing at least 85% by weight of aluminum. Some noteworthy aluminum alloys that can form the coated or uncoated aluminum substrate are an aluminum-magnesium alloy, an aluminum-silicon alloy, an aluminum-magnesium-silicon alloy, or an aluminum-zinc alloy. The aluminum substrate, when coated, preferably contains a surface layer of its native refractory oxide layers or, alternatively, it may contain a surface layer of zinc, tin or a metal oxide conversion layer consisting of oxides of titanium, zirconium, chromium or silicon, as in US 2014/0360986 is described. Considering the thickness of the aluminum substrate and any surface coating that may be present, the workpiece has 808 made of aluminum a thickness 8080 which ranges from 0.3 mm to about 6.0 mm and narrower from 0.5 mm to 3.0 mm, at least at the welding site 812 ,

Das Aluminiumsubstrat des Werkstücks 808 aus Aluminium kann in bearbeiteter oder gegossener Form bereitgestellt sein. Beispielsweise kann das Aluminiumsubstrat aus einer Blattschicht einer bearbeiteten Aluminiumlegierung einer 4xxx-, 5xxx-, 6xxx- oder 7xxx-Reihe, einem Extrusionsartikel, einem Schmiedeartikel oder einem anderen bearbeiteten Artikel bestehen. Alternativ kann das Aluminiumsubstrat aus einem Aluminiumlegierungsguss einer 4xx.x-, 5xx.x- oder 7xx.x-Reihe bestehen. Einige speziellere Arten von Aluminiumlegierungen, welche das Aluminiumsubstrat bilden können, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Aluminium-Magnesium-Legierungen AA5182 und AA5754, Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen AA6011 und AA6022, Aluminium-Zink-Legierungen AA7003 und AA7055 und eine Aluminium-Spritzgusslegierung Al-10Si-Mg. Das Aluminiumsubstrat kann falls gewünscht ferner in einer Vielfalt von Härtestufen verwendet werden, die geglüht (O), gehärtet (H) und lösungsgeglüht (T) umfassen. Der Begriff ”Werkstück aus Aluminium” umfasst daher, so wie er hier verwendet wird, nicht legiertes Aluminium und eine große Vielfalt von Aluminiumlegierungssubstraten, beschichtet oder unbeschichtet, in unterschiedlichen zum Punktschweißen geeigneten Formen, welche bearbeitete Blattschichten, Extrusionen, Schmiedevorgänge usw. sowie Gießvorgänge umfassen, und er enthält ferner diejenigen, die Behandlungen vor dem Schweißen unterzogen wurden, etwa Glühen, Härten und Lösungsglühen.The aluminum substrate of the workpiece 808 Aluminum may be provided in machined or cast form. For example, the aluminum substrate may consist of a sheet of machined aluminum alloy of a 4xxx, 5xxx, 6xxx or 7xxx series, an extrusion article, a forged article or other machined article. Alternatively, the aluminum substrate may consist of an aluminum alloy casting of a 4xx.x, 5xx.x or 7xx.x series. Some more specific types of aluminum alloys that can form the aluminum substrate include, but are not limited to, AA5182 and AA5754 aluminum-magnesium alloys, AA6011 and AA6022 aluminum-magnesium-silicon alloys, AA7003 and AA7055 aluminum-zinc alloys, and a Aluminum injection-alloy Al-10Si-Mg. The aluminum substrate may also be used, if desired, in a variety of curing steps, including annealing (O), hardening (H) and solution annealing (T). As used herein, the term "aluminum workpiece" therefore includes non-alloyed aluminum and a wide variety of aluminum alloy substrates, coated or uncoated, in various spot-weldable shapes, including processed sheet layers, extrusions, forgings, etc., as well as casting operations , and also includes those that have undergone treatments prior to welding, such as annealing, curing and solutionizing.

Die Oberfläche 814 des Werkstücks aus Stahl und die Oberfläche 816 des Werkstücks aus Aluminium, welche die erste und zweite Seite 802, 804 des Werkstückstapels 800 bereitstellen, können durch die benachbarten und sich überlappenden Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium präsentiert sein. Wenn die zwei Werkstücke 806, 808 beispielsweise zum Punktschweißen in dem Kontext der in 18 gezeigten Ausführungsform gestapelt sind, enthält das Werkstück 806 aus Stahl eine Stoßfläche 822 und eine äußere Außenoberfläche 824, und analog enthält das Werkstück 808 aus Aluminium eine Stoßfläche 826 und eine äußere Außenoberfläche 828. Die Stoßflächen 822, 826 der zwei Werkstücke 806, 808 überlappen und kontaktieren einander, um die Stoßschnittstelle 810 zu bilden, die durch den Schweißort 812 hindurch verläuft. Die äußeren Außenoberflächen 824, 828 der Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium weisen andererseits voneinander weg in entgegengesetzte Richtungen am Schweißort 812 und bilden die Oberflächen 814, 816 der Werkstücke aus Stahl bzw. Aluminium des Werkstückstapels 800.The surface 814 of the workpiece made of steel and the surface 816 of the workpiece made of aluminum, which is the first and second side 802 . 804 of the workpiece stack 800 can provide through the adjacent and overlapping workpieces 806 . 808 be presented in steel and aluminum. If the two workpieces 806 . 808 for example, for spot welding in the context of 18 are shown stacked, contains the workpiece 806 made of steel an impact surface 822 and an outer surface 824 , and analogously contains the workpiece 808 made of aluminum an impact surface 826 and an outer surface 828 , The abutment surfaces 822 . 826 of the two workpieces 806 . 808 overlap and contact each other to the impact interface 810 to form, through the weld 812 passes through. The outer outer surfaces 824 . 828 the workpieces 806 . 808 Steel and aluminum on the other hand point away from each other in opposite directions at the welding site 812 and form the surfaces 814 . 816 the workpieces made of steel or aluminum of the workpiece stack 800 ,

Der Begriff ”Stoßschnittstelle 810” wird in der vorliegenden Offenbarung in weitem Sinn verwendet und soll Instanzen mit direktem und indirektem Kontakt zwischen den Stoßflächen 822, 826 der benachbarten Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium umfassen. Die Stoßflächen 822, 826 stehen im direkten Kontakt miteinander, wenn sie physikalisch aneinandergrenzen und nicht durch eine diskrete dazwischenliegende Materialschicht getrennt sind. Die Stoßflächen 822, 826 stehen in indirektem Kontakt miteinander, wenn sie durch eine diskrete dazwischenliegende Materialschicht getrennt sind – und folglich nicht die Art des physikalischen Aneinandergrenzens an der Schnittstelle erfahren, die man bei direktem Kontakt vorfindet – jedoch befinden sie sich in einer ausreichend engen Nähe zueinander, dass ein Widerstandspunktschweißen immer noch durchgeführt werden kann. Der indirekte Kontakt zwischen den Stoßflächen 822, 826 der Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium ergibt sich typischerweise, wenn eine optionale (nicht gezeigte) dazwischenliegende Materialschicht zwischen den Stoßflächen 822, 826 aufgebracht wird, bevor die Werkstücke 806, 808 beim Ausbilden des Werkstückstapels 800 übereinander gelegt werden.The term "impact interface 810 "Is used in the present disclosure in a broad sense and is intended to mean instances of direct and indirect contact between the abutment surfaces 822 . 826 the adjacent workpieces 806 . 808 Made of steel and aluminum. The abutment surfaces 822 . 826 are in direct contact with each other when physically adjacent to each other and not separated by a discrete intervening layer of material. The abutment surfaces 822 . 826 are in indirect contact with each other when separated by a discrete intervening layer of material - and thus do not experience the kind of physical contiguousness at the interface found in direct contact - but are in sufficiently close proximity to each other that resistance spot welding still can be done. Indirect contact between the abutment surfaces 822 . 826 the workpieces 806 . 808 Steel and aluminum typically results when an optional layer of material (not shown) between the abutting surfaces 822 . 826 is applied before the workpieces 806 . 808 when forming the workpiece stack 800 be superimposed.

Eine Zwischenmaterialschicht, die zwischen den Stoßflächen 822, 826 der benachbarten Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium vorhanden sein kann, ist ein nicht gehärteter, jedoch durch Wärme aushärtbarer Strukturklebstoff. Ein derartiges Zwischenmaterial weist typischerweise eine Dicke von 0,1 mm bis 2,0 mm auf, was ein Punktschweißen durch die Zwischenschicht hindurch ohne große Schwierigkeit ermöglicht. Ein Strukturklebstoff kann zwischen den Stoßflächen 822, 826 der Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium angeordnet werden, so dass der Werkstückstapel 800 nach dem Punktschweißen in einem ELPO-Backofen oder einer anderen Vorrichtung erwärmt werden kann, um den Klebstoff auszuhärten und eine zusätzliche Haftung zwischen den Werkstücken 806, 808 bereitzustellen. Ein spezielles Beispiel für einen geeigneten durch Wärme aushärtbaren Strukturklebstoff ist ein durch Wärme aushärtbares Epoxid, das Füllpartikel enthalten kann, etwa Silika-Partikel, um die Viskosität oder andere mechanische Eigenschaften des Klebstoffs zu modifizieren, wenn er ausgehärtet wird. Eine Vielfalt von durch Wärme aushärtbaren Epoxiden ist kommerziell erhältlich, welche DOW Betamate 1486, Henkel 5089 und Uniseal 2343 umfassen. Selbstverständlich können andere Typen von Materialien die Zwischenmaterialschicht anstelle eines durch Wärme aushärtbaren Strukturklebstoffs bilden.An intermediate material layer between the abutting surfaces 822 . 826 the adjacent workpieces 806 . 808 steel and aluminum is an uncured but heat curable structural adhesive. Such intermediate material typically has a thickness of 0.1 mm to 2.0 mm, which allows spot welding through the intermediate layer without great difficulty. A structural adhesive may be between the abutment surfaces 822 . 826 the workpieces 806 . 808 Made of steel and aluminum, so that the workpiece stack 800 after spot welding in an ELPO oven or other device can be heated to cure the adhesive and additional adhesion between the workpieces 806 . 808 provide. A specific example of a suitable thermosetting structural adhesive is a thermosetting epoxy that may contain filler particles, such as silica particles, to modify the viscosity or other mechanical properties of the adhesive as it is cured. A variety of thermosetting epoxies are commercially available, including DOW Betamate 1486 , Henkel 5089 and uniseal 2343 include. Of course, other types of materials may form the intermediate material layer instead of a thermosetting structural adhesive.

Selbstverständlich ist der Werkstückstapel 800, wie in 1920 gezeigt ist, nicht nur auf das Enthalten des Werkstücks 806 aus Stahl und des benachbarten Werkstücks 808 aus Aluminium begrenzt. Der Werkstückstapel 800 kann außerdem das zusätzliche Werkstück 818 aus Stahl oder das zusätzliche Werkstück 820 aus Aluminium enthalten – zusätzlich zu den benachbarten Werkstücken 806, 808 aus Stahl und Aluminiumlegierung – solange das zusätzliche Werkstück benachbart zu demjenigen Werkstück 806, 808 angeordnet ist, das die gleiche Basis-Metallzusammensetzung aufweist; das heißt, dass das zusätzliche Werkstück 818 aus Stahl (falls vorhanden) benachbart zu dem anderen Werkstück 806 aus Stahl angeordnet ist und das zusätzliche Werkstück 820 aus Aluminium (falls vorhanden) benachbart zu dem anderen Werkstück 808 aus Aluminium angeordnet ist. Hinsichtlich der Eigenschaften des zusätzlichen Werkstücks sind die Beschreibungen des Werkstücks 806 aus Stahl und des Werkstücks 808 aus Aluminium, die vorstehend bereitgestellt wurden, auf das zusätzliche Werkstück aus Stahl oder das zusätzliche Werkstück aus Aluminium, welche in dem Werkstückstapel 800 enthalten sein können, anwendbar. Es sei jedoch erwähnt, dass die gleichen allgemeinen Beschreibungen zwar zutreffen, es jedoch keine Notwendigkeit gibt, dass die zwei Werkstücke aus Stahl oder die zwei Werkstücke aus Aluminium eines 3T-Stapels hinsichtlich der Zusammensetzung, der Dicke oder der Form (z. B. bearbeitet oder gegossen) identisch sind.Of course, the workpiece stack 800 , as in 19 - 20 is shown, not only on containing the workpiece 806 made of steel and the adjacent workpiece 808 limited to aluminum. The workpiece stack 800 can also the additional workpiece 818 made of steel or the additional workpiece 820 made of aluminum - in addition to the adjacent workpieces 806 . 808 made of steel and aluminum alloy - as long as the additional workpiece adjacent to that workpiece 806 . 808 having the same base metal composition; that is, the extra workpiece 818 steel (if present) adjacent to the other workpiece 806 is made of steel and the additional workpiece 820 made of aluminum (if present) adjacent to the other workpiece 808 made of aluminum. With regard to the properties of the additional workpiece, the descriptions of the workpiece 806 made of steel and the workpiece 808 made of aluminum, which have been provided above, on the additional workpiece made of steel or the additional workpiece made of aluminum, which in the workpiece stack 800 may be included, applicable. It should be noted, however, that while the same general descriptions apply, there is no need for the two steel workpieces or the two aluminum 3T stacked workpieces to be machined (eg machined) in terms of composition, thickness, or shape or cast) are identical.

Wie beispielsweise in 19 gezeigt ist, kann der Werkstückstapel 800 die benachbarten Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium, die vorstehend beschrieben sind, zusammen mit dem zusätzlichen Werkstück 818 aus Stahl enthalten, welches das Werkstück 806 aus Stahl überlappt und benachbart dazu angeordnet ist. Wenn das zusätzliche Werkstück 818 aus Stahl so positioniert ist, bildet die äußere Außenoberfläche 828 des Werkstücks 808 aus Aluminium wie zuvor die Oberfläche 816 des Werkstücks aus Aluminium, welche die zweite Seite 804 des Werkstückstapels 800 bereitstellt, während das Werkstück 806 aus Stahl, das benachbart zu dem Werkstück 808 aus Aluminium liegt, nun ein Paar entgegengesetzter Stoßflächen 822, 830 enthält. Die Stoßfläche 822 des Werkstücks 806 aus Stahl, das der benachbarten Stoßfläche 826 des Werkstücks 808 aus Aluminium gegenüberliegt und diese kontaktiert (direkt oder indirekt) bildet die Stoßschnittstelle 810 zwischen den zwei Werkstücken 806, 808 wie zuvor beschrieben. Die andere Stoßfläche 830 des Werkstücks 806 aus Stahl liegt einer Stoßfläche 832 des zusätzlichen Werkstücks 818 aus Stahl gegenüber und stellt einen überlappenden Kontakt (direkt oder indirekt) damit her. Daher bildet in dieser speziellen Anordnung von überlappenden Werkstücken 806, 808, 818 eine äußere Außenoberfläche 834 des zusätzlichen Werkstücks 818 aus Stahl nun die Oberfläche 814 des Werkstücks aus Stahl, welche die erste Seite 802 des Werkstückstapels 800 bereitstellt.Such as in 19 is shown, the workpiece stack 800 the neighboring workpieces 806 . 808 of steel and aluminum described above, together with the additional workpiece 818 Made of steel containing the workpiece 806 overlapped steel and adjacent thereto is arranged. If the extra workpiece 818 made of steel is so positioned, forming the outer outer surface 828 of the workpiece 808 made of aluminum as before the surface 816 of the aluminum workpiece, which is the second side 804 of the workpiece stack 800 provides while the workpiece 806 made of steel, which is adjacent to the workpiece 808 made of aluminum, now a pair of opposite abutment surfaces 822 . 830 contains. The impact surface 822 of the workpiece 806 made of steel, that of the adjacent impact surface 826 of the workpiece 808 made of aluminum and these contacted (directly or indirectly) forms the impact interface 810 between the two workpieces 806 . 808 Like previously described. The other impact surface 830 of the workpiece 806 made of steel lies an impact surface 832 of the additional workpiece 818 made of steel opposite and makes an overlapping contact (directly or indirectly) with it. Therefore, forms in this particular arrangement of overlapping workpieces 806 . 808 . 818 an outer outer surface 834 of the additional workpiece 818 made of steel now the surface 814 of the workpiece made of steel, which is the first side 802 of the workpiece stack 800 provides.

In einem anderen Beispiel, wie in 20 gezeigt ist, kann der Werkstückstapel 800 die vorstehend beschriebenen benachbarten Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium zusammen mit dem zusätzlichen Werkstück 820 aus Aluminium enthalten, welches das Werkstück 808 aus Aluminium überlappt und benachbart dazu angeordnet ist. Wenn das zusätzliche Werkstück 820 aus Aluminium so positioniert ist, bildet die äußere Außenoberfläche 824 des Werkstücks 806 aus Stahl die Oberfläche 814 des Werkstücks aus Stahl, welche wie zuvor die erste Seite 802 des Werkstückstapels 800 bereitstellt, während das Werkstück 808 aus Aluminium, das benachbart zu dem Werkstück 806 aus Stahl liegt, nun ein Paar entgegengesetzter Stoßflächen 826, 836 enthält. Die Stoßfläche 826 des Werkstücks 808 aus Aluminium, die der benachbarten Stoßfläche 822 des Werkstücks 806 aus Stahl gegenüberliegt und diese kontaktiert (direkt oder indirekt), bildet die Stoßschnittstelle 810 zwischen den zwei Werkstücken 806, 808, wie vorstehend beschrieben ist. Die andere Stoßfläche 836 des Werkstücks 808 aus Aluminium liegt einer Stoßfläche 838 des zusätzlichen Werkstücks 820 aus Aluminium gegenüber und bildet damit einen überlappenden Kontakt (direkt oder indirekt). Folglich bildet in dieser speziellen Anordnung aus überlappten Werkstücken 806, 808, 820 eine äußere Außenoberfläche 840 des zusätzlichen Werkstücks 820 aus Aluminium nun die Oberfläche 816 des Werkstücks aus Aluminium, welche die zweite Seite 804 des Werkstückstapels 810 bereitstellt.In another example, as in 20 is shown, the workpiece stack 800 the above-described adjacent workpieces 806 . 808 made of steel and aluminum together with the additional workpiece 820 made of aluminum containing the workpiece 808 overlapped aluminum and adjacent thereto is arranged. If the extra workpiece 820 made of aluminum is thus formed, the outer outer surface 824 of the workpiece 806 made of steel the surface 814 the workpiece made of steel, which as before the first page 802 of the workpiece stack 800 provides while the workpiece 808 made of aluminum adjacent to the workpiece 806 made of steel, now a pair of opposite abutment surfaces 826 . 836 contains. The impact surface 826 of the workpiece 808 made of aluminum, that of the adjacent impact surface 822 of the workpiece 806 made of steel and contacted (directly or indirectly), forms the shock interface 810 between the two workpieces 806 . 808 as described above. The other impact surface 836 of the workpiece 808 made of aluminum lies an impact surface 838 of the additional workpiece 820 made of aluminum and thus forms an overlapping contact (directly or indirectly). Consequently, in this particular arrangement, it forms overlapped workpieces 806 . 808 . 820 an outer outer surface 840 of the additional workpiece 820 made of aluminum now the surface 816 of the aluminum workpiece, which is the second side 804 of the workpiece stack 810 provides.

Mit Bezug nun auf 2122 können beliebige der vorstehend beschriebenen Kombinationen aus der ersten Schweißelektrode 200, 300, 420, 620 (gemeinsam durch Bezugszeichen 901 mit Schweißseite 902 bezeichnet) und der zweiten Schweißelektrode 220, 320, 520, 720 (gemeinsam durch Bezugszeichen 911 mit Schweißseite 912 bezeichnet) verwendet werden, um ein Widerstandspunktschweißen des Werkstückstapels 800 auszuführen. Die Schweißseite 902 der ersten Schweißelektrode 901 weist die erste Geometrie (die durch die erste Fräsaufnahme 32 des Fräswerkzeugs 10 nachgearbeitet werden kann) auf, und die zweite Schweißseite 912 der zweiten Schweißelektrode 911 weist die zweite Geometrie (die durch die zweite Fräsaufnahme 34 des Fräswerkzeugs 10 nachgearbeitet werden kann) auf. Die Schweißelektroden 901, 911 werden von einer (nicht gezeigten) Schweißzange eines beliebigen geeigneten Typs getragen, der eine Schweißzange vom C-Typ oder vom X-Typ umfasst, und sie sind mit einer Stromversorgung elektrisch gekoppelt, die zum Liefern von elektrischem Strom – vorzugsweise einem elektrischen Gleichstrom im Bereich von 5 kA bis 50 kA – zwischen den Schweißelektroden 901, 911 und durch den Werkstückstapel 800 hindurch in Übereinstimmung mit einem programmierten Schweißablauf in der Lage ist. Die Schweißzange kann außerdem mit Kühlmittelleitungen und zugehörigen Steuergeräten ausgestattet sein, um ein Kühlmittelfluid wie etwa Wasser während Punktschweißoperationen an jede der Schweißelektroden 901, 911 zu liefern.With reference now to 21 - 22 may be any of the above-described combinations of the first welding electrode 200 . 300 . 420 . 620 (together by reference numerals 901 with welding side 902 designated) and the second welding electrode 220 . 320 . 520 . 720 (together by reference numerals 911 with welding side 912 used) to a resistance spot welding of the workpiece stack 800 perform. The welding side 902 the first welding electrode 901 indicates the first geometry (the one through the first milling fixture 32 of the milling tool 10 can be reworked), and the second welding side 912 the second welding electrode 911 has the second geometry (the one through the second milling fixture 34 of the milling tool 10 can be worked on). The welding electrodes 901 . 911 are supported by a welding gun (not shown) of any suitable type including a C-type or X-type welding gun, and are electrically coupled to a power supply capable of providing electrical power, preferably DC electrical power in the range from 5 kA to 50 kA - between the welding electrodes 901 . 911 and by the Workpiece stack 800 through in accordance with a programmed welding process. The welding gun may also be equipped with coolant lines and associated controllers to direct a coolant fluid, such as water, during spot welding operations to each of the welding electrodes 901 . 911 to deliver.

Das Verfahren zum Widerstandspunktschweißen beginnt, indem die erste und zweite Schweißelektrode 901, 911 relativ zu dem Werkstückstapel 800 positioniert werden, so dass die erste Schweißseite 902 der Oberfläche 814 des Werkstücks aus Stahl gegenüberliegt und die zweite Schweißseite 912 der Oberfläche 816 des Werkstücks aus Aluminium gegenüberliegt, wie in 21 gezeigt ist. Die erste Schweißseite 902 und die zweite Schweißseite 912 werden dann gegen ihre jeweiligen Werkstückoberflächen aus Stahl und Aluminium 814, 816 in aufeinander zu orientierte Ausrichtung mit einer auferlegten Klemmkraft an dem Schweißort 812 gedrückt. Die auferlegte Klemmkraft liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1780 N bis 8896 N (400 lb bis 2000 lb) oder enger gefasst von 2670 N bis 5780 N (600 lb bis 1300 lb). Obwohl nur die Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium, die sich überlappen und benachbart zueinander liegen, wodurch sie die Stoßschnittstelle 810 herstellen, in dieser Figur dargestellt sind, trifft die folgende Erörterung des Verfahrens zum Widerstandspunktschweißen gleichermaßen auf Instanzen zu, bei denen der Werkstückstapel 800 das zusätzliche Werkstück 818 aus Stahl oder das zusätzliche Werkstück 820 aus Aluminium enthält (1920), obwohl diese zusätzlichen Werkstücke 318, 320 [818, 820] der Klarheit halber in den Figuren weggelassen wurden.The method of resistance spot welding begins by placing the first and second welding electrodes 901 . 911 relative to the workpiece stack 800 be positioned so that the first welding side 902 the surface 814 of the workpiece is made of steel and the second welding side 912 the surface 816 the workpiece is made of aluminum, as in 21 is shown. The first welding page 902 and the second welding side 912 then be against their respective workpiece surfaces of steel and aluminum 814 . 816 in alignment with each other with an imposed clamping force at the weld location 812 pressed. The imposed clamping force is preferably in the range of 1780 N to 8896 N (400 lb to 2000 lb) or narrower from 2670 N to 5780 N (600 lb to 1300 lb). Although only the workpieces 806 . 808 made of steel and aluminum, which overlap and lie adjacent to each other, creating the impact interface 810 The following discussion of the method of resistance spot welding applies equally to instances in which the workpiece stack 800 the additional workpiece 818 made of steel or the additional workpiece 820 made of aluminum ( 19 - 20 ), although these additional workpieces 318 . 320 [ 818 . 820 ] have been omitted in the figures for the sake of clarity.

Sobald die erste Schweißseite 902 und die zweite Schweißseite 912 gegen die Oberflächen 814, 816 der Werkstücke aus Stahl bzw. Aluminium des Werkstückstapels 800 drücken, wird ein elektrischer Strom zwischen den Schweißelektroden 901, 911 mit Hilfe ihrer aufeinander zu orientierten Schweißseiten 902, 912 geleitet. Der zwischen den Schweißelektroden 901, 911 ausgetauschte elektrische Strom fließt durch den Werkstückstapel 800 hindurch und über die Stoßschnittstelle 810 hinweg, die zwischen den benachbarten Werkstücken 806, 808 aus Stahl und Aluminium gebildet ist. Ein Widerstand gegen das Fließen des elektrischen Stroms, welcher vorzugsweise ein elektrischer Gleichstrom mit einem Strompegel ist, der im Bereich von 5 kA bis 50 kA liegt, lässt das Werkstück 808 aus Aluminium schmelzen und erzeugt ein Schmelzbad 850 aus Aluminiumschmelze innerhalb des Werkstücks 808 aus Aluminium, wie in 21 gezeigt ist. Das Schmelzbad 850 aus Aluminiumschmelze benetzt die Stoßfläche 822 des Werkstücks 808 aus Stahl und dringt um eine Distanz in das Werkstück 808 aus Aluminium ein, die im Bereich von 20% bis 100% der Dicke 8080 des Werkstücks 808 aus Aluminium am Schweißort 812 liegt.Once the first welding side 902 and the second welding side 912 against the surfaces 814 . 816 the workpieces made of steel or aluminum of the workpiece stack 800 Press, an electric current between the welding electrodes 901 . 911 with the help of their welding sides oriented towards each other 902 . 912 directed. The between the welding electrodes 901 . 911 exchanged electrical current flows through the stack of workpieces 800 through and over the shock interface 810 away, between the adjacent workpieces 806 . 808 made of steel and aluminum. A resistance to the flow of electric current, which is preferably a DC electrical current with a current level ranging from 5 kA to 50 kA, leaves the workpiece 808 made of aluminum melt and produces a molten bath 850 made of molten aluminum within the workpiece 808 made of aluminum, as in 21 is shown. The molten bath 850 made of molten aluminum wets the impact surface 822 of the workpiece 808 Made of steel and penetrates by a distance in the workpiece 808 made of aluminum, which ranges from 20% to 100% of the thickness 8080 of the workpiece 808 made of aluminum at the welding site 812 lies.

Nach der Beendigung des elektrischen Stromflusses erstarrt das Schmelzbad 850 aus Aluminiumschmelze zu einer Schweißverbindung 852, die die Werkstücke 806, 808 aus Stahl und Aluminium am Schweißort 812 durch Schweißen verbindet, wie in 22 gezeigt ist, ohne die Stoßfläche 810 zwischen den Werkstücken 806, 808 zu verbrauchen. Die Schweißverbindung 852 enthält wieder erstarrtes Material des Werkstücks 808 aus Aluminium und sie kann auch eine oder mehrere Reaktionsschichten aus Fe-Al-Zwischenmetallverbindungen benachbart zu der Stoßfläche 822 des Werkstücks 806 aus Stahl enthalten. Die eine oder die mehreren Fe-Al-Zwischenmetallschichten können FeAl3-Verbindungen, Fe2Al5-Verbindungen und möglicherweise andere Zwischenmetallverbindungen umfassen und weisen typischerweise eine kombinierte Gesamtdicke von 1 μm bis 5 μm auf. Die Schweißverbindung 852 erstreckt sich in das Werkstück 808 aus Aluminium bis zu einer Distanz hinein, die oftmals im Bereich von 20% bis 100% der Dicke 8080 des Werkstücks 808 aus Aluminium an dem Schweißort 812 liegt (wobei 100% vollständig durch das Werkstück 808 aus Aluminium hindurch bedeutet), genau wie das davor existierende Schmelzbad 850 aus Aluminiumschmelze.After completion of the electric current flow, the molten pool solidifies 850 from molten aluminum to a welded joint 852 that the workpieces 806 . 808 made of steel and aluminum at the welding site 812 by welding, as in 22 shown without the abutment surface 810 between the workpieces 806 . 808 to consume. The welded joint 852 contains again solidified material of the workpiece 808 aluminum and may also include one or more reaction layers of Fe-Al intermetallic compounds adjacent the impact surface 822 of the workpiece 806 Made of steel. The one or more Fe-Al intermetal layers may comprise FeAl 3 compounds, Fe 2 Al 5 compounds, and possibly other intermetallic compounds, and typically have a combined total thickness of 1 μm to 5 μm. The welded joint 852 extends into the workpiece 808 made of aluminum to a distance in, often in the range of 20% to 100% of the thickness 8080 of the workpiece 808 made of aluminum at the welding site 812 lies (with 100% completely through the workpiece 808 made of aluminum), just like the existing molten bath 850 made of molten aluminum.

Nachdem das Durchleiten des elektrischen Stroms zwischen den Schweißelektroden 901, 911 beendet wurde und die von den Elektroden 901, 911 auferlegte Klemmkraft nicht mehr benötigt wird, werden die Schweißelektroden 901, 911 von ihren jeweiligen Oberflächen 814, 816 der Werkstücke aus Stahl und Aluminium zurückgezogen. Das Verfahren zum Widerstandspunktschweißen wird dann an anderen Schweißorten 812 an dem gleichen oder an einem anderen Werkstückstapel 800 wiederholt. Die fortgesetzte Verwendung der ersten und zweiten Schweißelektrode 901, 911 bei Widerstandspunktschweißoperationen bewirkt schließlich, dass die erste Schweißseite 902 und die zweite Schweißseite 912 schlechter werden. Diese Verschlechterung der Schweißseiten 902, 912 ist allgemein nicht vermeidbar und beginnt an einem bestimmten Punkt, die Übermittlung des elektrischen Stroms zwischen den Schweißelektroden 901, 911 und durch den Werkstückstapel 800 hindurch zu stören. Wenn der Stromfluss als Folge einer wahrnehmbaren Schweißseitenverschlechterung gestört wird, wird die Ausbildung der Schweißverbindung 852 gestört, wodurch es schwierig wird, Eigenschaften mit guter Festigkeit in der Verbindung 852 konsistent zu erreichen.After passing the electrical current between the welding electrodes 901 . 911 was finished and that of the electrodes 901 . 911 imposed clamping force is no longer needed, the welding electrodes 901 . 911 from their respective surfaces 814 . 816 the workpieces of steel and aluminum withdrawn. The method of resistance spot welding then becomes at other welding locations 812 on the same or on another stack of workpieces 800 repeated. The continued use of the first and second welding electrodes 901 . 911 in resistance spot welding operations finally causes the first welding side 902 and the second welding side 912 become worse. This deterioration of the weld sides 902 . 912 is generally unavoidable and begins at some point, transmitting the electrical current between the welding electrodes 901 . 911 and through the stack of workpieces 800 through it. When the flow of current is disturbed as a result of perceptible weld-side degradation, the formation of the weld becomes 852 disturbed, which makes it difficult to have properties with good strength in the connection 852 consistently reach.

Die Kombination aus einander unähnlichen Materialien im Werkstückstapel 800 und die unterschiedlichen Schweißseitengeometrien der ersten und zweiten Schweißelektrode 901, 911 führen zu unterschiedlichen Formen der Verschlechterung, die an der ersten Schweißseite 902 und der zweiten Schweißseite 912 auftreten. Beispielsweise kann die erste Schweißseite 902 der ersten Schweißelektrode 901 eine Makrodeformation in der Form von Wucherungen aufgrund der hohen Temperaturen erfahren, die an der Oberfläche 814 des Werkstücks aus Stahl auftreten, und aufgrund des Klemmdrucks, der der Schweißseite 902 auferlegt wird, speziell, wenn das Werkstück 806 aus Stahl einen hochfesten Stahl wie etwa DP, TRIP oder andere enthält. Zudem kann die erste Schweißseite 902, wenn sie aus einer Kupferlegierung besteht, mit Zink auf dem Werkstück 806 aus Stahl, falls vorhanden, reagieren, um eine Schicht aus Kupfer-Zink-Legierung auf der Schweißseite 902 auszubilden, welche die Makrodeformation beschleunigt. Die zweite Schweißseite 912 der zweiten Schweißelektrode 911 andererseits kann, wenn sie aus einer Kupferlegierung besteht, eine metallurgische Reaktion zwischen Kupfer und Aluminium erfahren, die ein Reaktionsprodukt aus Kupfer und Aluminium bildet. Das Reaktionsprodukt aus Kupfer und Aluminium kann die Schweißseite 912 absplittern lassen und angreifen. Zudem können die aufrecht stehenden kreisförmigen Grate 550 von 14 im Lauf der Zeit deformiert oder abgeflacht werden, was die Fähigkeit der Schweißseite 524 zum Leiten von elektrischem Strom in den Werkstückstapel 800 hinein oder aus diesem heraus beeinträchtigt.The combination of dissimilar materials in the stack of workpieces 800 and the different weld side geometries of the first and second welding electrodes 901 . 911 lead to different forms of deterioration at the first welding side 902 and the second welding side 912 occur. For example, the first welding side 902 the first welding electrode 901 a macro-deformation in the form of growths due to the high temperatures experienced at the surface 814 of the workpiece occur from steel, and due to the clamping pressure of the welding side 902 is imposed, especially if the workpiece 806 made of steel, a high-strength steel such as DP, TRIP or others. In addition, the first welding side 902 if it is made of a copper alloy, with zinc on the workpiece 806 made of steel, if present, react to a layer of copper-zinc alloy on the welding side 902 which accelerates macrodeformation. The second side of welding 912 the second welding electrode 911 on the other hand, if it is made of a copper alloy, a metallurgical reaction between copper and aluminum can be experienced which forms a reaction product of copper and aluminum. The reaction product of copper and aluminum can be the welding side 912 splinter and attack. In addition, the upright circular ridges 550 from 14 deformed or flattened over time, reflecting the ability of the welding side 524 for conducting electrical current into the stack of workpieces 800 in or out of this impaired.

Die erste Schweißseite 902 und die zweite Schweißseite 912 können durch das Fräswerkzeug 10 periodisch immer dann nachgearbeitet werden, wenn es gewünscht ist, einer Verschlechterung der Schweißseiten entgegenzuwirken und dadurch die Nutzlebensdauer der ersten und zweiten Schweißelektrode 901, 911 zu verlängern. Die erste und zweite Schweißelektrode 901, 911 können speziell nachgearbeitet werden, nachdem sie zwischen 10 und 100 Schweißverbindungen 852 ausgebildet haben. Das heißt, dass die erste und zweite Schweißelektrode 901, 911 verwendet werden können, um einen ersten Satz von Schweißverbindungen 852 auszubilden, der im Bereich von 10 bis 100 liegt, gefolgt vom Nachbearbeiten durch das Fräswerkzeug 10. Nach dem Nacharbeiten können die erste und zweite Schweißelektrode 901, 911 verwendet werden, um einen zweiten Satz von Schweißverbindungen 852 auszubilden, der wieder im Bereich von 10 bis 100 liegt, gefolgt von einer weiteren Nacharbeitung mit dem Fräswerkzeug 10. Für jede Schweißelektrode 901, 911 kann dieser Ablauf aus Schweißen und Nacharbeiten fortgesetzt werden, bis der kumulierte Verbrauch von Schweißseitenmaterial, der aus den Nacharbeitungsoperationen resultiert, die Elektroden 901, 911 in einen Zustand versetzt, in dem sie für eine weitere Verwendung nicht geeignet sind. Da jede Nacharbeitungsoperation mit dem Fräswerkzeug 10 eine Materialtiefe in dem Bereich von 10 μm bis 500 μm und besonders bevorzugt von 50 μm bis 200 μm entfernt, kann jede der Schweißelektroden 901, 911 für gewöhnlich zwischen 10 und 500 Nacharbeitungsoperationen aushalten, bevor sie durch eine neue Elektrode mit der gleichen Schweißseitengeometrie ersetzt werden muss.The first welding page 902 and the second welding side 912 can through the milling tool 10 be reworked periodically whenever it is desired to counteract deterioration of the weld sides and thereby the useful life of the first and second welding electrode 901 . 911 to extend. The first and second welding electrodes 901 . 911 Can be specially reworked after having between 10 and 100 welded joints 852 have trained. That is, the first and second welding electrodes 901 . 911 Can be used to make a first set of welded joints 852 which ranges from 10 to 100, followed by reworking by the milling tool 10 , After reworking, the first and second welding electrodes 901 . 911 used to make a second set of welded joints 852 again in the range of 10 to 100, followed by another reworking with the milling tool 10 , For every welding electrode 901 . 911 This process of welding and reworking may continue until the accumulated consumption of weld side material resulting from the rework operations, the electrodes 901 . 911 placed in a condition in which they are not suitable for further use. Because every reworking operation with the milling tool 10 a material depth in the range of 10 microns to 500 microns, and more preferably from 50 microns to 200 microns away, can each of the welding electrodes 901 . 911 usually withstand between 10 and 500 rework operations before having to be replaced with a new electrode of the same weld side geometry.

Das Verwenden des Fräswerkzeugs 10 zum Nacharbeiten der ersten Schweißseite 902 und der zweiten Schweißseite 912 kann ausgeführt werden, ohne die erste und zweite Schweißelektrode 901, 911 von der Schweißzange zu entfernen. Die Nacharbeitungsoperation umfasst das Montieren des Fräswerkzeugs 10 in einer drehbaren Halterung. Die erste und zweite Schweißelektrode 901, 911 werden dann entlang der Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 des Fräswerkzeugs 10 gleichzeitig derart zusammengefahren, dass die erste Schweißseite 902 in die erste Fräsaufnahme 32 aufgenommen wird und die zweite Schweißseite 912 in die zweite Fräsaufnahme 34 aufgenommen wird, wie in 2326 für jede der Schweißseitengeometrie-Kombinationen dargestellt ist, die zuvor mit Bezug auf 917 beschrieben wurden. Dieses Aufnehmen der Schweißseiten 902, 912 bringt diese in Kontakt mit den ersten bzw. zweiten Abscherflächen 68, 70, der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 des Fräselements 14. 2326 veranschaulichen jeweils die zuvor beschriebenen Schweißseitengeometrie-Kombinationen, die in ihren jeweiligen Fräsaufnahmen 32, 34 des Fräswerkzeugs 10 aufgenommen sind. Wenn die erste Schweißseite 902 (204, 304, 424, 624) und die zweite Schweißseite 912 (224, 324, 524, 724) auf diese Weise aufgenommen sind, sind die Achse 212, 312, 434, 634 der ersten Schweißseite 902 und die Achse 234, 334, 534, 734 der zweiten Schweißseite 912 koaxial auf die Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 des Fräswerkzeugs 10 ausgerichtet.Using the milling tool 10 for reworking the first welding side 902 and the second welding side 912 can be performed without the first and second welding electrodes 901 . 911 to remove from the welding gun. The reworking operation involves mounting the milling tool 10 in a rotatable holder. The first and second welding electrodes 901 . 911 then be along the central axis 18 of the through hole 16 of the milling tool 10 simultaneously moved together so that the first side of welding 902 in the first milling holder 32 is added and the second welding side 912 in the second milling holder 34 is recorded as in 23 - 26 for each of the weld side geometry combinations shown previously with reference to FIG 9 - 17 have been described. This picking up the welding pages 902 . 912 brings them in contact with the first and second shear surfaces 68 . 70 , one or more milling grooves 58 of the milling element 14 , 23 - 26 each illustrate the above-described weld-side geometry combinations in their respective milling receptacles 32 . 34 of the milling tool 10 are included. When the first welding side 902 ( 204 . 304 . 424 . 624 ) and the second welding side 912 ( 224 . 324 . 524 . 724 ) are recorded in this way are the axis 212 . 312 . 434 . 634 the first welding side 902 and the axis 234 . 334 . 534 . 734 the second welding side 912 coaxial to the central axis 18 of the through hole 16 of the milling tool 10 aligned.

Nach dem Aufnehmen der Schweißseiten 902 (204, 304, 424, 624) und 912 (224, 324, 524, 724) in ihre jeweiligen Fräsaufnahmen 32, 34 werden alle aufrecht stehenden Oberflächenmerkmale – nämlich das zentrale Plateau 232, 332, 432, 632, 732, die Vielzahl von Terrassen 340, 740 und die aufrecht stehenden, kreisförmigen Grate 550 – die vorhanden sein können, in die passenden Eingriffe aufgenommen und darin eingerastet, die in den zutreffenden Abscherflächen 68, 70 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 definiert sind. Das Fräswerkzeug 10 wird dann um die Mittelachse 18 des Durchgangslochs 16 mit einer Drehzahl gedreht, die typischerweise in einem Bereich von 100 U/min bis 1000 U/min oder enger gefasst von 200 U/min bis 500 U/min liegt, für minimal ein bis zehn oder enger gefasst vier bis sechs vollständige Umdrehungen um die Achsen 212, 234, 312, 334, 434, 534, 634, 734 der Schweißseiten 902 (204, 304, 424, 624) und 912 (222, 324, 524, 724) herum. Während dieser Drehung werden die Vorderkanten 76, 90 der Abscherflächen 68, 70 der einen oder mehreren Fräsfurchen 58 analog um die Achsen 212, 234, 312, 334, 434, 534, 634, 734 ihrer jeweiligen Schweißseiten 902 (204, 304, 424, 624) und 912 (224, 324, 524, 724) herum gedreht, wobei sie in Kontakt mit den Schweißseiten 902 (204, 304, 424, 624) und 912 (224, 324, 524, 724) bleiben.After picking up the welding pages 902 ( 204 . 304 . 424 . 624 ) and 912 ( 224 . 324 . 524 . 724 ) in their respective milling recordings 32 . 34 become all upright surface features - namely the central plateau 232 . 332 . 432 . 632 . 732 , the variety of terraces 340 . 740 and the upright, circular ridges 550 - which can be present, taken in the appropriate interventions and locked into it, in the appropriate shear surfaces 68 . 70 the one or more Fräsfurchen 58 are defined. The milling tool 10 will then be around the central axis 18 of the through hole 16 rotated at a speed typically in the range of 100 rpm to 1000 rpm or narrower from 200 rpm to 500 rpm for a minimum of one to ten or more narrowly four to six complete revolutions around the axes 212 . 234 . 312 . 334 . 434 . 534 . 634 . 734 the welding pages 902 ( 204 . 304 . 424 . 624 ) and 912 ( 222 . 324 . 524 . 724 ) around. During this rotation, the leading edges become 76 . 90 the shearing surfaces 68 . 70 the one or more Fräsfurchen 58 analogous to the axes 212 . 234 . 312 . 334 . 434 . 534 . 634 . 734 their respective welding pages 902 ( 204 . 304 . 424 . 624 ) and 912 ( 224 . 324 . 524 . 724 ), being in contact with the welding sides 902 ( 204 . 304 . 424 . 624 ) and 912 ( 224 . 324 . 524 . 724 ) stay.

Die Drehbewegung der Vorderkanten 76, 90 um die Schweißseiten 902 (204, 304, 424, 624) und 912 (224, 324, 524, 724) herum fräst die ersten und zweiten Schweißseiten 902, 912 und ihre zugehörigen Übergangsansätze 208, 228, 308, 328, 428, 528, 628, 728, um neues Schweißseitenmaterial freizulegen und um die erste und zweite Schweißseitengeometrie wiederherzustellen. Jede vorherige Verschlechterung der Schweißseiten 902 (204, 304, 424, 624) und 912 (224, 324, 524, 724) – sei es eine plastische Deformation oder Ablagerungen von Reaktionsmaterialien (z. B. das Ergebnis von Reaktionen zwischen Kupfer/Zink oder Kupfer/Aluminium) – wird daher in einer einzigen Nacharbeitungsoperation nahezu beseitigt, die keinen Arbeitsaufwand oder keine signifikante Prozessstillstandszeit erfordert. Sobald die erste Schweißseite 902 (204, 304, 424, 624) und die zweite Schweißseite 912 (224, 324, 524, 724) angemessen nachbearbeitet worden sind, werden die Schweißelektroden 901 (200, 300, 420, 620), und 911 (220, 320, 520, 720) aus der ersten und zweiten Fräsaufnahme 32, 34 herausgezogen und da sie immer noch von der Schweißzange getragen werden, können sie schnell wieder in Dienst gestellt werden.The rotational movement of the leading edges 76 . 90 around the welding sides 902 ( 204 . 304 . 424 . 624 ) and 912 ( 224 . 324 . 524 . 724 ) mills the first and second weld sides 902 . 912 and their associated transitional approaches 208 . 228 . 308 . 328 . 428 . 528 . 628 . 728 to expose new weld side material and to restore the first and second weld side geometry. Any previous deterioration of the welds 902 ( 204 . 304 . 424 . 624 ) and 912 ( 224 . 324 . 524 . 724 ) - be it plastic deformation or deposition of reaction materials (eg, the result of reactions between copper / zinc or copper / aluminum) - is thus virtually eliminated in a single reworking operation which requires no labor or significant process downtime. Once the first welding side 902 ( 204 . 304 . 424 . 624 ) and the second welding side 912 ( 224 . 324 . 524 . 724 ) have been appropriately reworked, the welding electrodes 901 ( 200 . 300 . 420 . 620 ), and 911 ( 220 . 320 . 520 . 720 ) from the first and second milling holder 32 . 34 pulled out and as they are still carried by the welding gun, they can quickly be put back into service.

Die vorstehende Beschreibung von bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen und speziellen Beispielen ist lediglich beschreibend; sie sollen den Umfang der folgenden Ansprüche nicht beschränken. Alle Begriffe, die in den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, sollen ihre gewöhnliche und allgemeine Bedeutung behalten, sofern dies in der Beschreibung nicht speziell und eindeutig anderweitig angegeben ist.The foregoing description of preferred exemplary embodiments and specific examples is merely descriptive; they are not intended to limit the scope of the following claims. All terms used in the appended claims are intended to retain their ordinary and general meaning, unless specifically and clearly stated otherwise in the description.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 8525066 [0070] US 8525066 [0070]
  • US 2014/0360986 [0091] US 2014/0360986 [0091]

Claims (10)

Fräswerkzeug, das zum Nacharbeiten asymmetrischer Schweißseitengeometrien von ersten und zweiten Schweißelektroden in der Lage ist, wobei das Fräswerkzeug umfasst: einen Körper, der sich der Länge nach entlang einer Mittelachse zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt; und ein Fräselement innerhalb des Körpers, das eine erste Fräsaufnahme bildet, die durch eine erste Öffnung am ersten Ende des Körpers hindurch zugänglich ist, und das ferner eine zweite Fräsaufnahme bildet, die durch eine zweite Öffnung am zweiten Ende des Körpers hindurch zugänglich ist, wobei das Fräselement eine Fräsfurche umfasst, die eine Fräsklinge mit axial voneinander beabstandeten und entgegengesetzten ersten und zweiten Abscherflächen enthält, die zumindest teilweise die erste bzw. zweite Fräsaufnahme definieren, wobei die erste Abscherfläche einen unteren Endabschnitt umfasst, der profiliert ist, um eine erste Schweißseitengeometrie zu fräsen und die zweite Abscherfläche einen unteren Endabschnitt umfasst, der profiliert ist, um eine zweite Schweißseitengeometrie zu fräsen, die sich von der ersten Schweißseitengeometrie unterscheidet.A milling tool capable of reworking asymmetric weld side geometries of first and second welding electrodes, the milling tool comprising: a body extending lengthwise along a central axis between a first end and a second end; and a milling element within the body forming a first milling receptacle accessible through a first opening at the first end of the body and further forming a second milling receptacle accessible through a second opening at the second end of the body; Milling element comprises a milling groove containing a cutting blade having axially spaced apart and opposite first and second shear surfaces at least partially defining the first and second milling mounts, respectively, wherein the first shear surface comprises a lower end portion profiled to mill a first weld side geometry and the second shear surface comprises a lower end portion that is contoured to mill a second weld side geometry that is different from the first weld side geometry. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, wobei die erste Schweißseitengeometrie eine ebene oder gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche umfasst, die einen Durchmesser zwischen 3 mm und 16 mm aufweist, und wobei die zweite Schweißseitengeometrie eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche umfasst, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau enthält, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist.The milling tool of claim 1, wherein the first weld side geometry comprises a planar or domed weld side base surface having a diameter between 3mm and 16mm, and wherein the second weld side geometry comprises a domed weld side base surface having a diameter between 8mm and 20mm and further includes a central plateau centered on the domed weld-side base surface. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, wobei die erste Schweißseitengeometrie eine ebene oder gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche umfasst, die einen Durchmesser zwischen 3 mm und 16 mm aufweist, und wobei die zweite Schweißseitengeometrie eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche umfasst, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist, und eine Vielzahl von Terrassen, welche das zentrale Plateau umgeben, enthält.The milling tool of claim 1, wherein the first weld side geometry comprises a planar or domed weld side base surface having a diameter between 3mm and 16mm, and wherein the second weld side geometry comprises a domed weld side base surface having a diameter between 8mm and 20mm and further includes a central plateau centered on the domed weld-side base surface and a plurality of terraces surrounding the central plateau. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, wobei die erste Schweißseitengeometrie eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche umfasst, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau enthält, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist, und wobei die zweite Schweißseitengeometrie eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche umfasst, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm und eine Reihe von aufrecht stehenden kreisförmigen Graten aufweist, die von der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche aus nach außen vorstehen.3. The milling tool of claim 1, wherein the first weld side geometry comprises a domed weld side base surface having a diameter between 8 mm and 20 mm and further including a central plateau centered on the domed weld side base surface and wherein the second weld side geometry is a domed one Weld-side base surface comprising a diameter between 8 mm and 20 mm and a series of upstanding circular ridges projecting outwardly from the curved weld-side base surface. Fräswerkzeug nach Anspruch 4, wobei die Reihe von aufrecht stehenden kreisförmigen Graten zwischen zwei und zehn aufrecht stehende kreisförmige Grate enthält, deren Durchmesser von einem innersten aufrecht stehenden kreisförmigen Grat zu einem äußersten aufrecht stehenden kreisförmigen Grat zunimmt, wobei die aufrecht stehenden kreisförmigen Grate auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche um eine Distanz von 50 μm bis 1800 μm voneinander beabstandet sind und jeder der aufrecht stehenden kreisförmigen Grate eine Grathöhe aufweist, die in einem Bereich von 20 μm bis 500 μm liegt.The milling tool of claim 4, wherein the series of upstanding circular ridges includes between two and ten upright circular ridges, the diameter of which increases from an innermost upright circular ridge to an outermost upstanding circular ridge, the upstanding circular ridges on the domed one Welding side base surface are spaced by a distance of 50 microns to 1800 microns apart and each of the upstanding circular ridges has a ridge height which is in a range of 20 microns to 500 microns. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, wobei die erste Schweißseitengeometrie eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche umfasst, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau enthält, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist, und wobei die zweite Schweißseitengeometrie eine gewölbte Schweißseiten-Basisoberfläche umfasst, die einen Durchmesser zwischen 8 mm und 20 mm aufweist und ferner ein zentrales Plateau, das auf der gewölbten Schweißseiten-Basisoberfläche zentriert ist, und eine Vielzahl von Terrassen, welche das zentrale Plateau umgeben, enthält.3. The milling tool of claim 1, wherein the first weld side geometry comprises a domed weld side base surface having a diameter between 8 mm and 20 mm and further including a central plateau centered on the domed weld side base surface and wherein the second weld side geometry is a domed one Weld-side base surface having a diameter between 8 mm and 20 mm and further including a central plateau centered on the curved weld-side base surface and a plurality of terraces surrounding the central plateau. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, wobei das Fräselement eine erste Fräsfurche mit einer ersten Fräsklinge, eine zweite Fräsfurche mit einer zweiten Fräsklinge, eine dritte Fräsfurche mit einer dritten Fräsklinge und eine vierte Fräsfurche mit einer vierten Fräsklinge umfasst, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Fräsklinge voneinander in Umfangsrichtung derart beabstandet sind, dass jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen quer zu jeder ihrer beiden in Umfangsrichtung benachbarten Fräsklingen orientiert ist, wobei jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen axial voneinander beabstandete und entgegengesetzte erste und zweite Abscherflächen enthält, wobei die ersten Abscherflächen der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen die erste Fräsaufnahme definieren und die zweiten Abscherflächen der ersten, zweiten, dritten und vierten Fräsklingen die zweite Fräsaufnahme definieren.The milling tool of claim 1, wherein the milling element comprises a first milling groove having a first milling blade, a second milling groove having a second milling blade, a third milling groove having a third milling blade and a fourth milling groove having a fourth milling blade, wherein the first, second, third and fourth Scaling blade are spaced apart in the circumferential direction such that each of the first, second, third and fourth Fräsklingen oriented transversely to each of its two circumferentially adjacent Fräsklingen, each of the first, second, third and fourth Fräsklingen axially spaced apart and opposite first and second Shearing surfaces contains, wherein the first Abscherflächen the first, second, third and fourth Fräsklingen define the first Fräsaufnahme and define the second Abscherflächen the first, second, third and fourth Fräsklingen the second Fräsaufnahme. Verfahren zum Nacharbeiten von Schweißelektroden mit asymmetrischen Schweißseitengeometrien, wobei das Verfahren umfasst, dass: ein Fräswerkzeug bereitgestellt wird, das einen Körper und ein Fräselement innerhalb des Körpers enthält, wobei das Fräselement eine oder mehrere Fräsfurchen umfasst, die eine erste Fräsaufnahme und eine zweite Fräsaufnahme bilden, wobei die erste Fräsaufnahme durch eine erste Öffnung an einem ersten Ende des Körpers hindurch zugänglich ist und die zweite Fräsaufnahme durch eine zweite Öffnung an einem zweiten Ende des Körpers hindurch zugänglich ist; eine erste Schweißseite einer ersten Schweißelektrode in der ersten Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs aufgenommen wird; eine zweite Schweißseite einer zweiten Schweißelektrode in der zweiten Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs aufgenommen wird; und das Fräswerkzeug gedreht wird, um eine erste Schweißseitengeometrie in der ersten Schweißseite und eine zweite Schweißseitengeometrie in der zweiten Schweißseite zu fräsen und wiederherzustellen, wobei sich die erste Schweißseitengeometrie der ersten Schweißseite von der zweiten Schweißseitengeometrie der zweiten Schweißseite unterscheidet.A method of reworking welding electrodes having asymmetrical weld side geometries, the method comprising: providing a milling tool including a body and a cutting element within the body, the cutting element comprising one or more milling grooves forming a first milling receptacle and a second milling receptacle wherein the first milling receptacle is accessible through a first opening at a first end of the body and the second milling receptacle is accessible through a second opening at a second end of the body; a first welding side of a first welding electrode is received in the first milling receptacle of the milling tool; a second welding side of a second welding electrode is received in the second milling receptacle of the milling tool; and rotating the milling tool to mill and restore a first weld side geometry in the first weld side and a second weld side geometry in the second weld side, wherein the first weld side geometry of the first weld side is different from the second weld side geometry of the second weld side. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Drehen des Fräswerkzeugs umfasst, dass das Fräswerkzeug zwischen eine und zehn vollständige Umdrehungen um Achsen der ersten und zweiten Schweißseiten herum gedreht wird, sodass eine Tiefe von Material, die von 10 μm bis 500 μm reicht, von sowohl der ersten Schweißseite als auch der zweiten Schweißseite während einer Wiederherstellung der ersten Schweißseitengeometrie und der zweiten Schweißseitengeometrie entfernt wird.The method of claim 8, wherein rotating the milling tool comprises rotating the milling tool between one and ten complete revolutions about axes of the first and second weld sides such that a depth of material ranging from 10 μm to 500 μm, of both of the first welding side as well as the second welding side during a restoration of the first welding side geometry and the second welding side geometry is removed. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner umfasst, dass: ein Satz von zehn bis einhundert Schweißverbindungen zwischen überlappenden und benachbarten Werkstücken aus Stahl und Aluminium ausgebildet wird, bevor die erste Schweißseite in die erste Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs und die zweite Schweißseite in die zweite Fräsaufnahme des Fräswerkzeugs aufgenommen werden.The method of claim 8, further comprising: a set of ten to one hundred welds between overlapping and adjacent steel and aluminum workpieces is formed before the first weld side is received in the first milling seat of the milling tool and the second welding side is received in the second milling seat of the milling tool.
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