DE436678C

DE436678C - Elektrode fuer elektrische Punkt- und Nahtschweissmaschinen

Info

Publication number: DE436678C
Application number: DEA44795D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1924-07-30
Filing date: 1925-04-23
Publication date: 1926-11-06

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
6. NOVEMBER 1926

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVs 436678 KLASSE 21h GRUPPE

(A 44795 Vlllhih)

Firma Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin.

Elektrode für elektrische Punkt- und'Nahtschweißmaschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. April 1925 ab.

Bei Punktschweißungen \\ήτά das Werkstück gewöhnlich zwischen Elektroden eingeklemmt, die einen beträchtlichen Druck auf das Werkstück ausüben und den Schweißstrom durch dasselbe hindurchleiten, so daß das Werkstück durch die Wärmewirkung des Schweißstromes auf Schweißtemperatur gebracht wird und die Teile des Werkstückes infolge des mittels der Elektroden ausgeübten Druckes eine molekulare Vereinigung miteinander eingehen. Um die Wärmewirkung an . der gewünschten Stelle zu lokalisieren, erhalten die Elektroden eine verhältnismäßig kleine Kontaktfläche. Bei der Nahtschweißung wird der Schweißstrom mittels Rollenelektroden, die an die gegenüberliegenden Seiten der zu verschweißenden Werkstücke gepreßt werden, übertragen. Manchmal wird nur eine Rollenelektrode verwendet und die andere durch einen als Gegenhalter dienenden Dorn ersetzt. In diesem Falle ist daher die Kontaktfläche zwischen der Elektrode und dem Werkstück verhältnismäßig klein, um die Erwärmung und den Druck zu lokalisieren. Sowohl bei Naht- als auch bei Punktschweißung sind die erforderlichen Schweißströme und daher auch die Stromdichten in den Elektroden ver- j hältnismäßig hoch. Derartige Schweißelek- ί troden werden deshalb in der Regel aus !

Kupfer hergestellt, weil Kupfer einen niedri- j geren Widerstand und hohe Wärmeleitfähig- j keit besitzt. Die Kupferelektroden bilden ' einen guten elektrischen Kontakt mit der Oberfläche des Werkstückes, und die Erwärmung der Elektroden selbst durch den hindurchgehenden Strom wird verringert. Kupfer besitzt jedoch eine verhältnismäßig geringe Druckfestigkeit, und die Oberflächen der Rollenelektroden leiden bei dauernder Benutzung oder-werden deformiert. Diese Deformation wächst um so mehr, je höher die Elektroden erwärmt werden, da das Kupfer dann weicher wird. Um die mechanische Widerstandsfähigkeit, insbesondere bei schwereren Werkstücken zu gewährleisten, ist es daher notwendig, Elektroden von größerer Kontaktfläche zu verwenden, als es für die gute Lokalisierung der Wärmewirkung zwischen den aneinanderzuschweißenden Werkstücken wünschenswert ist. Die größere Kontaktfläche macht jedoch auch einen größeren Druck erforderlich, um die Oberflächen des Werkstückes zur innigen Vereinigung zu bringen. Die Lebensdauer der Kupferelektroden kann durch Anwendung von Wasserkühlung verlängert werden, aber selbst dann können die Elektroden nur verhältnismäßig kurze Zeit ohne Auswechselung im Betrieb sein. Bei höheren Arbeitsströmen ist ein Funkensprühen zwischen der Oberfläche von Punktschweißelektroden und dem Werkstück unvermeidlich, und außerdem besteht bei Kupferelektroden die Neigung, an dem Werkstück haftenzubleiben, wodurch die Elektro-

Claims

den beschädigt werden und eine weitere Kürzung ihrer Lebensdauer bedingt ist. Bei Nahtschweißmaschinen hat die kupferne Rollenelektrode infolge ihres Festhaftens auf dem Werkstück manchmal das Bestreben, Materialteilchen vom AVerkstück loszutrennen und mitzunehmen. Dies beeinträchtigt nicht nur die Lebensdauer der Elektrode, sondern auch die Güte der Schweißung, insbesondere dann, ίο wenn es sich um die Schweißung dünner Bleche handelt. • Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die Elektroden für Punkt- und Nahtsclnveißmaschinen aus einem Baustoff hergestellt werden, der eine gute Leitfähigkeit besitzt und hohem Druck ausge- - setzt werden kann, ohne deformiert zu werden, und der ferner hoher Temperatur widersteht, ohne weich zu werden und wenig oder gar kein Bestreben hat, an dem Werkstück haftenzubleiben. Erfindungsgemäß bestehen, die Elektroden teilweise aus hartem, nicht ,abnutzbaren Metall, z. B. Wolfram oder Mo-JybdänPünd emem to ll B K tall, ζ. B. Kupfer. Üei3e' Metalle durchsetzen ^iciTgirgenseitig so, daß ein homogener, zusammenhängender Körper entsteht. Vorzugsweise stellt man die Elektrode aus porösem Wolfram her, das mit Kupfer vermengt ist, indem man~etwa jieuju Gewichtsteile fein zerteilten Wolframs mit etwa einem Teil fein zerteilten Kupfers innig miteinander vermischt. Die Mischung wird ,unter__p_ru,ck vereinigt, bis ein zusammenhängender Körper entsteht, der vorzugsweise in einer Wasser- ί .stoffatmosphäre^ über den Schmelzpunkt des Bindemetalls auf eine Temperatur von etwa Γ200 bis 1600° C erhitzt wird. Man kann auch das pulverförmige Wolfram in eine Form von gewünschter Gestalt schlitten und dem hohen Druck einer hydraulischen Presse ; aussetzen; dann wird die zusammengepreßte Masse in einer Wasserstoffatmosphäre auf : etwa 1500° C erhitzt, wobei die Masse teil- : weise zusammenschrumpft; hierauf wird die j Masse in eine ^Graphitform mit einer Zugabe j von Kupfer gelegt "und wieder in einer j Wasserstoff atmosphäre auf etwa 1300° C er- | hitzt, um die Hohlräume in dem porösen Körper mit Kupfer auszufüllen. Der Überschuß an Kupfer kann maschinell entfernt werden. Das Material kann bearbeitet werden und ist gegen hohen Druck widerstandsfähig. Eine aus diesem Material hergestellte Elektrode hat sogar dann eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen eine Deformation, wenn sie erhitzt wird, und hat wenig oder gar kein Bestreben, an dem Werkstück haftenzubleiben oder Teile aus ihm herauszureißen. Das Wolfram bildet ein hartes, gegen Druck und Abnutzung widerstandsfähiges Gerippe, und das Kupfer erfüllt sowohl die Aufgabe eines Bindemittels als auch die eines guten Wärme- und Elektrizitätsleiters. Die Elektroden nach der Erfindung verhindern das Auftreten von Funken oder eines Lichtbogens während des Schweißens, doch empfiehlt es sich, zur Schonung der Elektroden die Unterbrechung des Schweißstromes, wie bisher üblich, durch einen Schalter vorzunehmen, bevor die Elektroden vom Arbeitsstück entfernt werden. Patent- A nsi'küche :

1. Elektrode für elektrische Punkt- und Nahtschweißmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem harten, nicht abnutzbaren Metall, z. B. Wolfram oder Molybdän, und einem weichen, streckbaren Metall, z. B. Kupfer, besteht, die sich derartig durchsetzen, daß sie einen homogenen, zusammenhängenden Elektrodenkörper bilden.

2. Verfahren zur Herstellung von Elektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das harte Grundmetall, z. B. Wolfram, und das weiche Bindemetall,

z. B. Kupfer, in fein verteiltem Zustand miteinander vermischt und unter Druck zu einem Elektrodenkörper vereinigt werden.

3. Verfahren zur Herstellung von Elektroden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und Kupfer annähernd im Gewichtsverhältnis von 9 :1 gemischt werden.

4. Verfahren zur Herstellung von Elektroden nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gepreßte Elektrodenkörpeti zweckmäßig in einer Wasserstoffatmosphäre über den Schmelzpunkt des Bindemetalls erhitzt wird.

5. Verfahren zur Herstellung von Elektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pulverförmiges Wolfram in Elektrodenform gepreßt und durch Erhitzen in einer Wasserstoffatmosphäre auf etwa 1500⁰ C zum Schrumpfen gebracht wird, worauf der poröse Grundkörper mit einer Zugabe, von Kupfer in einer Wasserstoffatmosphäre auf etwa 1300° C erhitzt wird, so daß das Kupfer in die Poren des harten Grundkörpers eindringt und diese ausfüllt.