DE1765489A1 - Verfahren zum Widerstandsschweissen von beschichteten Blechen und Maschinen dazu - Google Patents

Description

• Verfahren zum Widerstandsschweissen von beschichteten Blechen und Maschinen dazu Die Hauptanmeldung und die Zusatzpatentanmeldungen sehen zum Zweck der Punkt- und Rollennaht-Schweissungen zweier beschichteter Bleche miteinander kreis- oder streifenförmige Entschichtungen der Schweissstellen vor, die durch Prägen mit Stempel und Matrize zweckentsprechend profiliert werden.
• Mit solchen Prägungen soll die Berührung der beiden miteinander zu verschweissenden Trägerbleche auf sehr kleine Flächen bzw. nur auf Punkte oder Linien beschränkt werden, um dem Stromdnrchtritt einen hohen Übergangs-Widerstand entgegenzusetzen zur unversehrten Erhaltung mindestens einer Aussenschicht.
• Nach der vorliegenden Erfindung sind zu dem gleichen Zweck die zu verschweissenden Stellen insbesondere an den Innenseiten durch entsprechend Die entschichteten Stellen der zu verschweissenden Trägerbleche können dabei zueinander unterschiedlich profiliert sein, wie auch die vorbestimmten Frästiefen an den Ober- und Unterseiten der Bleche unterschiedlich sein können. Die Blechstärken können je nach Erfordernis zur Erhöhung des elektrischen Widerstandes vorweg durch Fräsen vermindert sein. Um präzise Frästiefen und damit präzis einstellbare Schweissdaten für gleichmässig reproduzierbare Verschweissungen zu erzielen, ist der Vorschub der Stirnfräser, Scheibenfräser usw. durch von Mikrometerschrauben regulierte Anschläge regelbar, wobei federnde oder mit Druckluft betätigte Niederhalter z. B. an den Fräsmaschinen zur präzisen Auflage der Bleche vorgesehen sind. Die Entschichtungsdurchmesser (bzw. -Breiten bei Streifenentschichtungen) können ebenfalls unterschiedlich an der Ober- bzw. der Unterseite sein. Die Mittelpunkte der kreisförmigen Ausfräsungen bzw, die Mittellinien der streifenförmigen Ausfräsungen koinzidieren miteinander und mit den Elektrodenspitzen bzw. -Arbeitsflächen (oder Rollen) beim Setzen der Schweisspunkte und Legen der Schweiss-Nähte. Bei stärkeren Beschichtungen der Berührungsflächen können flache oder profilierte Schweisseinlegestücke bzw. Streifen, Drähte und dergl. ergänzend vorgesehen sein, die aus zweckentsprechenden Legierungen bestehen. Sollen die Aussenbeschichtungen unverletzt bleiben, so sind Druckvorrichtungen, z. B. Druckluftzylinder bzw. -Kolben vorzusehen, durch die z. B. auf die Schweissstelle und die eventuell zwischengelegten Einlegestücke ein zur Verschweissung und Nachpressung erforderlicher Druck ausgeübt wird. Soweit an den Aussenflächen der beschichteten Bleche möglichst kleine Entschichtungen erwünscht sind, ist es zweckmässig, z.B. an den Elektroden bzw. Elektrodenarmen federnd Niederhalter gleichzeitig mit Wasserkühlung so anzuordnen, dass unmittelbar um die entschichtete Stelle herum die Beschichtung durch Kühlung vor Verletzung durch Wärme gesichert ist. Um zur Zuleitung des Stromes zu den Trägerblechen diese nicht entschichten zu müssen, sind Kontakt-Vorrichtungen vorgesehen, die den Anschluss des Stromes an den Schnittkanten der beidseits vorbeschichteten Bleche ermöglichen.
• Durch das Fräsen bzw. Senken werden nicht nur die Dekorschichten, Kleberschichten, Grundierlacke usw. entfernt, sondern auch oxydierte oder gebonderte Trägerblech-Oberflächen beseitigt, so dass eine absolut reine, metallisch-blanke Oberfläche als ideale Voraussetzung für die Verschweissung freigelegt ist. Auch eloxierte Aluminium-Bleche und solche Metallkörper können in der Weise verschweisst werden. Die Beschichtungen können auch metallischer Natur sein und durch Schmelztauchen, Galvanisieren, Tauch-, Sud- und Kontaktverfahren, Aufspritzen und Plattieren, Diffusions- und Aufdampfverfahren hergestellt sein. Diejenigen Metalle, die eine Anlegierungsneigung zu den Elektroden besitzen, bereiten dem Widerstandsschweissen Schwierigkeiten, die durch Fräsen behoben werden, Das Fräsverfahren eignet sich somit zur örtlichen Entschichtung jeglicher Art von Beschichtungen, Überzügen und dergl. chemischer, metallischer oder sonstiger Natur zum Zweck der Herstellung schweissfähiger metallreiner Schweissstellen.
• Nachstehend sind Ausführungsbeispiele beschrieben und in der Zeichnung in stark vergrössertem Maßstab dargestellt. Fig. 1 zeigt ein beidseits beschichtetes Trägerblech 1 mit Aussenschicht 1 a und unterer Beschichtung 1 b. Die Dekorschicht ist kreisförmig an der Schweissstelle 1 c mit kleinem Durchmesser entschichtet und zu ihr eine untere grössere kreisförmige Entschichtung vorgenommen, gegen die eine profilierte, stiftbildende Fräsung 2 c eines an dieser Stelle entschichteten Trägerbleches 2 mit oberer Schicht 2 a und unterer Schicht 2 b koinzidierend vorgesehen ist. Durch ringförmige Ausfräsung ist die blanke Fläche des Trägerbleches 2 bis auf einen kleinen stiftförmigen Teil auf eine Teil-Tiefe entfernt. Unter dem Druck der Elektrode 3, die eine Spitze 3 a aus z.B. Wolfram haben kann, berühren sich die Trägerbleche 1 und 2. An der Unterseite können zum Schutz der Schicht 2 b Kühlplatten 4 und dergl. auf einem Tisch 5 angeordnet sein. Die Elektrode 3 ist mit dem einen Pol des Sekundärkreises S und das untere Blech mit dem anderen Pol verbunden. Zur Kühlung der an die entschichtete Stelle 1 c sich m schliessenden Beschichtung ist eine von Kühlwasser durchflossene Kühlvorrichtung 6 vorgesehen, die zugleich als Niederhalter dient und von Druckluft-Zylinder 7 bzw. Kolben 7 a beidseits der Elektrode 3 fest auf die Trägerbleche gedrückt ist. Fig. 2 zeigt Trägerbleche 1 und 2, deren zueinander gewandte entschichteten Flächen freigefräste, stiftförmig profilierte Fortsätze 1 e, 2 c tragen. Um ein Einsinken der Schweissstellen zu vermeiden, können Schweies-Scheiben 8 oder Drahtstücke oder dergl. zwischengelegt sein" Die Verschweissung erfolgt durch Anschluss der Trägerbleche an die beiden Pole des Sekundärkreises S, z.B. einer Kondensatorschweissmaschine. Der Druck wird durch Druckkolben 7 a von Druckzylinder 7 elastisch ausgeübt. Es ist erforderlich, dass die Schweissscheiben 8 eine grössere' Stärke besitzen als der Gesamtstärke der entschichteten Beschichtungen 1 b, 2 a entspricht, um den Druck während des Schweissvorganges und auch als Nachpressung ausüben zu können. Fig, 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel. Das obere Trägerblech 1 ist durch eine entsprechend der balligen Elektrodenform 3 gewölbte Fräsung in seiner Stärke vermindert. Das untere Blech ist epitzkegelförmig gefräst und darüber eine profilierte Scheibe 9 (oder ein Streifen mit Fräsungen 9 a oder Prägungen 9 a gelegt. Hierdurch wird die Berührung der Trägerbleche auf nur punkt- und linienförmige z.B. kreislinienförmige Stellen vermindert und der Schweiss-Widerstand entsprechend erhöht. Fig. 4 zeigt wiederum die gleichen Trägerbleche, jedoch mit nutartigen Ausfräsungen 1o, in die ein Schweiss-Drahtstück oder Draht 11 von solchem Durchmesser gelegt ist, dass er nur punkt- bzw. linienförmig die Eckteile der Ausfräsung 1o berührt. Auch Schweiss-Kugeln können in dieser Weise eingelegt werden. Auch in diesem Falle gilt (wie bei Fig. 2), dass der Drahtdurchmesser oder sonstige Einlegestücke stärker sein muss als der Abstand der Trägerbleche, um einen entsprechenden Druck zur inneren Ve rschweissung ausüben zu können. keilförmig 12 ausgefräst sind und entsprechend ein Draht 13 oder Drahtstück oder Kugel zwischengelegt ist. auf die Schnittkante 1 d bzw. 2 d des betreffenden Trägerbleches pressen, Geeignete Halterungen 14 d sind so vorgesehen, dass die Lage der Kontaktvorrichtung an den Schnittkanten gesichert ist. Die Zeichnung zeigt weitere Druckluftkolben 16 a von Druckluftzylindern 16 zur Fixierung der Lage der Trägerbleche. Diese Kolben treten zunächst in Wirkung und danach der Druckluftkolben 15 a der Kontaktvorrichtung 14. Dies kann durch die Abstandsverhältnisse oder durch irgendwelche Steuerung erreicht werden. Es können auch Elektromagnete oder sonstige geeignete Mittelhierfür vorgesehen sein. Fig, 6 zeigt die gleiche Stift- bzw. Zapfenprofilierung wie Fig. 1, jedoch an der Unterseite des oberen Bleches 1. Der Druckstempel 4 ist gekühlt. Der Druck wird elastisch durch Druckkolben 7 a von Druckzylinder 7 ausgeübt, Der Zapfen 1 e wird auf die entschichtete Schweissstelle des unteren Bleches 2 gedrückt. Der Zapfen schmilzt und führt die Verschweissung durch, wobei gleichzeitig Lichtbogen zwischen den Schweissstellen sich ausbilden können, die eine flächige Verschweissung der aufeinander gedrückten Schweissstellen bewirken, Fig. 7 zeigt die gleiche Profilierung wie das untere Blech 2 der Fig. 3, jedoch an der Unterseite des Bleches 1, Die kegelförmige Ausfräsung 17 wird von Kolben 7 a auf Blech 2 gedrückt und bewirkt die Verschweissung. Fig, 8 zeigt eine Ringprofilierung 18 durch eine Ringfräsung 19 und eine zylindrische Ausfräsung 2o, wodurch der Ring 18 entsteht. Fig, 9 zeigt einen scharfrandigen Ring 21 durch Ringfräsung 19 und eine gewölbte Ausfräsung 22, Statt der als Beispiele gezeigten Profilfräsungen der Schweissstellen hüranen jegliche anderen Profilierungen vorgesehen sein, mit denen optimale (;3uaikt- und linienförmige) Schweissvoraussetzungen geschaffen werd en.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Widerstandsschweissen von beschichteten Blechen 2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n a t , , dass beim Entschichten aus dem Blech (7,, 2) ein kleiner Schweisszapfen (1 e, 2 c) oder eine Spitze (oder ein Ring) herausgefräst wird (Fig. 1 - 3 und 6 - 9). 3, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontakt-Zwischenstück .(9) mit einem herausgefrästen Zapfen und/oder einer herausgefrästen Ringschneide versehen wird (Fig. 3). 4, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (7,, 2) mit einer rechteckigen oder dreieckigen Nut (1o, 12) zum Einlegen von Kontaktkugeln oder Kontaktdrähten (11, 13) zur Punkt- oder Linienberührung versehen sind (Fig. 4l5), 5, Verfghren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, ,r4 c dass/Frästiefen an der Ober- und Unterseite der beschichteten Bleche und/oder an den miteinander zu verschweissenden Stellen verschieden sind. 6. Verfahren nach Anspruch 1 - 5,_ dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren und die inneren Entschichtungs-Durchmesser (bzw. Streifen - Breiten) unterschiedlich sind. nach Patentanmeldung P 17 65 366.6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schweissstelle der Übergangswiderstand von Blech zu Blech durch Verringerung der Kontaktflächen durch Profilfräsen der Bleche (l" 2) an den Innenseiten oder durch die Formgebung der Kontaktstücke (9) erhöht wird, vorzugsweise zur unversehrten Erhaltung mindestens einer Aussenschicht. 7. Verfahren nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub der Stirnfräser, Senker, Scheibenfräser und dergl. durch von Mikrometer-Schrauben regulierte Anschläge gesteuert ist, wobei entsprechende Blech-Niederhalter z. B. an den Maschinen, vorgesehen sein können. B. Verfahren nach Anspruch 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die entschichteten Schweissstellen zentrisch zueinander zur Verschweissung angeordnet sind. 9. Verfahren nach Anspruch 1 - 8, dadurch gekennzeichnet. dass Kontaktvorrichtungen zum elektrischen Stromanschluss an den Blech-Schnittkanten vorgesehen sind.