DE2013794A1

DE2013794A1 - Process for resistance welding of coated sheets

Info

Publication number: DE2013794A1
Application number: DE19702013794
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-08-03
Filing date: 1970-03-10
Publication date: 1971-10-07
Also published as: DE2048215A1; DE2048215B2; DE2048215C3

Description

Verfahren zum Widerstandsschweißen von beschichteten Blechen Zusatz zur Parentenmeldung P 19 47 771.5 vom 290 September 1969 Es ist üblich, Bleche mit anderen Metallen zu beschichten. Solche metallische bberzüge können durch Schmeiztauchen, Galvanisieren, Tauch-, Sud- und Kontaktverfahren, Aufspritzen und Plattieren, Diffusions- und Aufdampfverfahren, hergestellt werden, Die Blektroden kommen beim Widerstandsschweißen mit den äusseren metalllaschen ueberzügen in 3eriibrung-0 -Diejenigen Metalle, die eine Anlegierungsneigung zu den elektroden besitzen, bereiten dem Widerstandsschweißen Schwierigkeiten0 Das gilt z.B. für feuerverzinkte und verzinnte Bleche. Bei der Feuermetallisierung entsteht eine ralSe Oberfläche. Hierdurch kommen die Arbeitsflächen der Elektroden zunächst nur'punktweise mit der metallisierten Oberfläche in Berührung. Infolge der Überhitzung dieser Punktberührungen tritt in erhöhtem Maße eine Anlegierung der Elektroden eine Je dicker die lietallschicht, desto grösser die Neigung zum Anlegieren der Elektrode, Der einsatz solcher metallisch. beschichteter Bleche ist hierdurch erheblich eingeengt.Process for resistance welding of coated metal sheets to the parent report P 19 47 771.5 of 290 September 1969 It is common to use sheets to coat other metals. Such metallic coatings can be Electroplating, dipping, brewing and contact processes, spraying and plating, diffusion and vapor deposition processes. The lead electrodes come from resistance welding with the outer metal tabs in 3eriibrung-0 -Those metals that have a tendency to alloy with the electrodes, prepare for resistance welding Difficulties 0 This applies, for example, to hot-dip galvanized and tinned sheet metal. In the Fire metallization creates a real surface. This is where the work surfaces come from The electrodes initially only come into contact with the metallized surface at certain points. As a result of the overheating of these point contacts, an alloying occurs to a greater extent The thicker the metal layer, the greater the tendency to Alloying the electrode, the use of such metallic. coated sheet metal this is considerably narrowed.

Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, durch Entschichten der Schweißstellen, ein Anlegieren der Kupferelektroden auszuschließen Dabei sind die Entschichtungen vorzugsweise nicht grösser zu halten, als der Arbeitsfläche der Elektrode entspricht.The object of the present application is, by stripping the Welding points to exclude an alloying of the copper electrodes The decoating should preferably not be larger than the working surface of the Electrode.

Nach der erdindung, werden die metallischen Überzüge durch kreisförmiges Fräsen für das Punktschweißen und durch streifenförmiges Frçsen, mittels Scheibenfräsern, für das Rollennahtschweißen entfernt. Hierbei können die Bleche je nach Erfordernis zugleich in ihrer Stärke durch fräsen des Bleches selbst, mittels justierbarer Fräser so pr2.zis auf bestimmte Starken reduziert werden, dass genau vorbestimmbare elektrische Schweißwiderstände gebildet und optimal gleichbleibende Schweiß ergebnisse erzielt werden. Das Verfahren eignet sich für die industrielle Serienfabrikation Da insbesondere das Rollennahtschweißen mit Kupfer-Rollen, solcher zur Anlegierung neigenden metallischen Überzüge, erhebliche Schwierigkeiten bereitet, sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung hierzu Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargelegt. Die gleichen Senkrechtschnitte gelten auch für das Eunktschweißen, zu welchem Zweck kreisförmige t;ntschichtungen vorgenotnmen werden0 Durch den Entfall des metalischen Überzugs unterhalb der Arbeitsfläche der Elektrode kann mit normalen Schweißparametern, entsprechend der Art d.er 3leche und ihren Stärken, gearbeitet werden.After grounding, the metallic coatings are made circular Milling for spot welding and by strip-shaped milling, using side milling cutters, removed for roller seam welding. Here, the sheets can be used as required at the same time in their strength by milling the sheet itself, using adjustable milling cutters so precisely reduced to certain strengths that precisely predeterminable electrical Welding resistance is formed and optimal, consistent welding results are achieved will. The process is particularly suitable for industrial series production Da Roller seam welding with copper rollers, metallic rollers that tend to alloy Coatings, causing considerable difficulties, are in the following description and drawings show exemplary embodiments according to the invention. The same Vertical cuts also apply to spot welding, for which purpose circular ones There is no need for layers to be applied by eliminating the metallic coating below the working surface of the electrode can with normal welding parameters, accordingly the type of sheet and its strengths.

zeigt 1 zeigt im Senkrechtschnitt Bleche 1 und 2 mit beidseitigen metallischen Überzügen z.B. Zinküberzügen 1 a, 1 b bzw. 2 a, 2 b.1 shows, in vertical section, sheets 1 and 2 with both sides metallic coatings e.g. zinc coatings 1 a, 1 b or 2 a, 2 b.

Da.s Blech 2 trägt an der unteren Seite. zusätzlich eine Kunststoffbeschichtung 3. Oberhalb und unterhalb der aufeinandergelegten Bleche sind Scheibenfräser 4 und 5 angeordnet, sowie nachgeordnet Schweißrollen 6 und 7. Fig. 2 zeigt in Seitenansicht diese Anordnung der Scheibenfräser und der Schweißrollen zu den Blechen 1 und 2, sowie die Bewegungsrichtung der Bleche 1 und 2. Die Scheibenfräser können unter Zwischenschaltung geeigneter Übersetzungen von den gleichen Antriebselementen bewegt werden. Dabei können sie höhere Umdrehungsgeschwindigkeinten haben und auch in entgegengesetzter Richtung angetrieben werden. Sie sind in senkrechter Richtung justierbar gelagert0 Damit ist es möglich, präzis die Tiefe der Einfräsungen 1 c; 2 d zu regulieren, so daß mit den metallisch reiefrästen Schweißflächen, stets gleichbleibende optimale Schweißergebnisse erzielt werden. Bei metallischen Dekorbeschichtungen ist die streifenförmige Entschichtung so breit zu halten, daß die angrenzenden metallischen Beschichtungen unverletzt bleiben. Die streifenförmigen Entschichtungen können nach dem Schweißen durch Metallstreifen, gleicher oder anderer Art, von gleichenr Länge und Breite, wieder geschlossen werden. Es können besondere Dekorwirkungen durch Verwendung verschiedenartiger Metallstreifen erzielt werden0 Die Streifen können z.-B. eingeklebt werden. Es verbleiben dann nur sehr feine Randlinien.Da.s sheet 2 carries on the lower side. additionally a plastic coating 3. Above and below the stacked sheets are side milling cutters 4 and 5 arranged, as well as downstream welding rollers 6 and 7. FIG. 2 shows a side view this arrangement of the side milling cutters and the welding rollers to the sheets 1 and 2, as well as the direction of movement of sheets 1 and 2. The side milling cutters can under Interposition of suitable translations from the same drive elements be moved. In doing so, they can and also have higher rotational speeds are driven in the opposite direction. They are in the vertical direction adjustable bearing0 This makes it possible to precisely measure the depth of the millings 1 c; 2 d to regulate, so that with the metallic tear-milled welding surfaces, always constant optimal welding results can be achieved. With metallic decorative coatings the strip-like stripping is to be kept so wide that the adjacent metallic Coatings remain intact. The stripe-like stripping can be done after welding by means of metal strips, of the same or different type, of the same length and width, to be closed again. There can be special decorative effects Using different types of metal strips can be achieved0 The strips can e.g. be glued in. Only very fine marginal lines then remain.

Selbstverständlich können die Scheibenfräser auch unabhängig von dem Rollenantrieb betätigt sein. Auch können die Fräsungen an den einzelnen Blechen in getrenntem Arbeitsgang vorgenommen werden, vorzugsweise, soweit erforderlich, gleichzeitig an der Ünterseite.Of course, the side milling cutters can also be used independently of the Be actuated roller drive. The millings on the individual sheets can also be be carried out in a separate operation, preferably, if necessary, at the same time on the underside.

Fig. 3 zeigt ein beidseits mit einem metallischen Überzug, z.B.Fig. 3 shows a double-sided with a metallic coating, e.g.

Zink versehenes Rlech 1, das zur Verminderung seiner Starke an der Oberseite gleichzeitig in das Blech selbst streifenföririg 1 e eingefräst ist. Desgleichen ist eine Einfräsung 1 f an der Urterseite des Bleches mit einem Scheiben fräs er, der eine Aussparung in der t:ittellinie seines Umfangs besitzt, vorgenommen. Diese Aussparung bewirkt, daß nur seitlich von der Aussparung, die Fräsungen erfolgen, so daß das Blech mit einem verbleibenden Steg 1 g nach unten zu dem Blech 2 ragt. Dieses Blech 2 ist beidseits metallisch überzogen und zusätzlich an der Unterseite mit einer Kunststoff-Schicht 3 versehen.Zinc provided Rlech 1, which to reduce its strength on the The top is milled into the sheet itself in a strip-like manner 1 e. Likewise is a milled 1 f on the lower side of the sheet with a disc cutter, which has a recess in the center line of its circumference. These Recess means that the millings are only made to the side of the recess, so that the sheet with a remaining web 1 g protrudes down to the sheet 2. This sheet 2 is covered with metal on both sides and also on the underside provided with a plastic layer 3.

Zwischen-Blech 1 und Blech 2 ist eine thermoplastische Isolier-Folie 8 zwischengelegt, geklebt oder dergl. Diese Folie hat bestimmte chemisch- physikalische Eigenschaften und dienst dazu, eine stromleitende Berührung des Steges 1 g auf dem noch nicht verschweißten Teil zu verhindern. Dadurch wird ein elektrischer Lebenschluß insoweit vermieden. Die beiden Bleche 1 und 2 sind irgendwie stromleitend zOBo mittels einer Zange 17, verbunden.Between sheet 1 and sheet 2 is a thermoplastic insulating film 8 sandwiched, glued or the like. This film has certain chemical-physical properties Properties and serve to ensure a conductive contact of the web 1 g on the to prevent not yet welded part. This is an electrical end to life avoided in this respect. The two sheets 1 and 2 are somehow conductive zOBo means a pair of pliers 17 connected.

Hierdurch wird der Schweißstrom durch die Bleche über die Zange von der einen Elektrode zur anderen geleitet, wobei sich die Schweiß stellen unter den Arbeitsflächen der Rollen erhitzen.This causes the welding current to flow through the sheets via the pliers one electrode to the other, whereby the sweat places itself under the Heat the work surfaces of the rolls.

Die Folie schmilzt und der zum Schweißen erforderliche Kontakt wird zwischen den beiden Blechen hergestellt.The foil melts and the contact required for welding becomes made between the two sheets.

Auf die isolierende Zwischenlage unterhalb des Steges 1 g kann verzichtet werden, wenn der Abstand zwischen dem Steg 1 g und dem Blech 2, bzw. dessen metallischer Beschichtung 2 a, hinreichend gross ist, so daß erst unter der Einwirkung der Schweißrollen unterhalb deren Arbeitsflächen, der Xontpkt hergestellt wird. Beidseits des Schweiràsteges sind die metallischen Überzüge@ 1 b und 2 a durch lsolierzwischenlagen, voneinander zu isolieren.The insulating intermediate layer below the web 1 g can be dispensed with if the distance between the web 1 g and the sheet 2, or its metallic Coating 2a, is sufficiently large so that only under the action of the welding rollers below their work surfaces, the Xontpkt is made. On both sides of the Schweiràsteges the metallic coatings @ 1 b and 2 a are separated from each other by insulating layers to isolate.

Statt eines oder mehrerer Stege 1 g, kennen auch solche mit anderen Former (z.B. dreieckförmige Stegausfräsungen) vorgenommen sein.Instead of one or more webs 1 g, also know those with others Former (e.g. triangular web cutouts) must be made.

Dies zeigt Fig. 4. blech 1 trägt, ausser den beidseitigen metallischen tberzügen 1 a und 1 b, beidseitige isolierbeschichtungen 3 z0B. aus Yunststoff. Alle Schichten 3, 1 a sind streifenförmig 1 c an der Oberseite entfernt und an der Unterseite 1 f ist ein dreieckförmiger Steg 1 h, durch einen mit entsprechender Ausbildung versehenen Spezialfräser, gefräst Die Oberseite des Bleches 2 trägt lediglich eine metallische Beschichtung 2 a, hingegen die Unterseite zusätzlich eine Kunststoff-Schicht 3, die trotz der Verschweißung unverletzt bleiben soll, Dazu ist eine stromlose Schlepprolle 9 gegenüber der Schweiß" rolle 6 mit z03.- Wasserkühlung zur Ausübung des Gegendruckes vorgesehen. Der Sekundärstrom S wird über die Rolle 6 und Blech 1 und nach Niederdrücken des Steges 1 h und Herbeiführen des elektrischen Kontaktes mit dem metallischen Überzug 2 a bzwO dem Blech 2, durch dieses wieder zurückgeleitet. Ist Blech 2 hinreichend stark und können die Schweißzeiten extrem niedrig gehalten werden, so tritt keine Verletzung der unteren Dekorschicht 3, ein.This is shown in Fig. 4. Sheet 1 carries, except for the metallic ones on both sides Coverings 1 a and 1 b, double-sided insulating coatings 3 z0B. made of plastic. All layers 3, 1 a are strip-shaped 1 c removed on the top and on the Underside 1 f is a triangular web 1 h, through a corresponding one Training provided special milling cutter, milled The top of the sheet 2 only has a metallic coating 2a, while the underside also has it a plastic layer 3, which should remain intact despite the welding, For this purpose, a currentless drag roller 9 is opposite the welding roller 6 with z03.- Water cooling provided to exert the counter pressure. The secondary current S becomes over the roller 6 and sheet 1 and after pressing down the web 1 h and bringing about the electrical contact with the metallic coating 2 a or the sheet 2, through this passed back again. Is sheet 2 sufficiently strong and can the welding times are kept extremely low, so there is no damage to the lower decorative layer 3, a.

Fig. 5 zeigt die Ausbildung einesitzwinkeligen Doppelsteges 1 e, 1 j an einer entsprechend entschichteten Schweißfläche 1 c des Bleches 1, mittels einer Stempelleiste 10 und einer entsprechenden Matrize 11. Statt durch Prägen kann durch flaches Vorprägen und anschliessendem Profil-Fräsen die gleiche Stegausbildung erzielt werden.5 shows the design of a seat-angled double web 1 e, 1 j on a correspondingly stripped welding surface 1c of the sheet metal 1, by means of a stamping strip 10 and a corresponding die 11. Instead of stamping the same web formation through flat pre-embossing and subsequent profile milling be achieved.

Fig.5a zeigt Blech 1 in der Schweiß-Stellung zu Blech 2 auf einer Unterlage 15. Die Stromführung erfolgt entsprechend Fig. 40 Zum Punktschweißen wird an Stelle des Doppelsteges ein spi.tzwinkliger Ring ausgebildet.Fig.5a shows sheet 1 in the welding position to sheet 2 on a Document 15. The current is routed as shown in Fig. 40 Instead of the double bar, a pointed ring is formed.

Fig. 6 zeigt zwei Bleche 1 und -2 mit beidseitigen metallischen Überzügen. Blech 2 trägt an der Unterseite eine Dekorbeschichtung 3 die durch die Schweißung unverletzt bleiben soll, Die Schweißung der beiden Bleche erfolgt durch parallel zueinander gestellte Punktschweißelektroden 12 und 13.Fig. 6 shows two sheets 1 and -2 with metallic coatings on both sides. Sheet 2 has a decorative coating 3 on the underside which is caused by the weld should remain undamaged, the two sheets are welded in parallel Spot welding electrodes 12 and 13 placed opposite one another.

Unterhalb der Arbeitsflächen dieser beiden Elektroden sind die metallischen 'Cberzüge kreisförmig entfernt. Die metallische Oberfläche 1 b des Bleches 1 ist zum Zwecke ihrer Isolierung von der metallischen Oberfläche 2 a mit einer Isolierschicht 8, z.B. einer Lackierung oder einer aufgeklebten Kunststoff-Folie oder einem Papier, oder dergl., versehen, Gegenüberliegend zu den oberen kreisförmigen Entschichtungen 1 c, legt, sind unter gleichzeitiger Entfernung dieser Isolierschicht, entsprechende kreisförmige Entschichtungen an der Unterseite des Bleches 1, vorgenommen. Unter dem Druck der Elektroden 12 und 13 berühren sich die beiden Bleche. Der Strom wird durch die Schweißstelle is Bleches 1 zu Blech 2, und von diesem, wieder zur anderen Elektrode zurückgeführt, Ist das Blech 2 hinreichend stark und sind die Schweißzeiten zeBD eines Kondensatorimpulsschweißgertes, extrem kurz, so tritt keine Verletzung der Dekorschicht 3, ein, Die in den Figuren 1 bis 5 gezeisten Ausführungsbeispiele können als Senkrechtschnitte sowohl für entsprechende Purktschweißungen, wie Rollennahtschweißungen, gelten0 Statt der streifenförmigen Entschichtungen treten kreisförmi.ge EntschichtunEen und umgekehrt.Below the working surfaces of these two electrodes are the metallic ones Covers removed in a circle. The metallic surface 1 b of the sheet 1 is for the purpose of their isolation from the metallic surface 2 a with an insulating layer 8, e.g. a varnish or a glued-on plastic film or paper, or the like., provided, opposite to the upper circular stripping 1 c, lays, are with simultaneous removal of this insulating layer, corresponding circular stripping on the underside of the sheet 1 made. Under the pressure of the electrodes 12 and 13 touch the two sheets. The stream will through the welding point is sheet 1 to sheet 2, and from this, back to the other Electrode returned, Is the sheet 2 sufficiently strong and the welding times ZeBD of a capacitor pulse welding machine, extremely short, so there is no injury of the decorative layer 3, the exemplary embodiments shown in FIGS can be used as vertical cuts for corresponding square welds, such as roller seam welds, Apply instead of strip-shaped stripping, circular stripping takes place and vice versa.

Statt der Stege sind Zapfen oder spitzwinkelige Ringe ausgefräst oder ausgeprägt.Instead of the webs, tenons or acute-angled rings are milled out or pronounced.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1.) Process for spot and roller seam welding of in particular metal-coated sheets the metal coatings underneath the elk electrode work surfaces are removed by milling 2.) Method according to claim 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, that disc milling cutters are arranged in front of the roller electrodes for decoating (Fig. 1 and 2) 30) Method according to claim 1 and 2 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t t a s t towards the counter plate tenons, webs, acute-angled profile designs and the like, to be arranged by milling, and an insulating layer (8) for prevention a shunt interposed and a power connection between the two sheets, e.g., by means of a pair of pliers (17), we produce 4) Method according to claims 1 to 3 d a d u r c h e k e n nz e i c h n e t d.a s s all coatings, metal, Plastic, Eleber or derg10 in one milling process down to the metal bianke support plate removed.

5.) The method according to claim 1 to 4 d a d u r c h g e k e n nz e i C h n e t, that s the sheet thicknesses by means of adjustable milling cutters in an optional depth at the sweat areas can be optimally reduced.

6.) The method according to claim 1 to 5 d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that s with punch and die knockouts of the decoated welding points take place in the direction of the counter plate, which are profiled by scuffing or are. (Fig.

5, 5a) 7.) The method according to claim l to 6 d a d u r c h e e k e r: r z e i c e n @ t d a s 5 the welding points are de-coated by milling and metallic contact with each other under the electrodes pressure. whereby to maintain an opposite e.g. stripped with plastic Outside the electrodes are placed parallel.