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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren des Widerstand-Punktschweißens von Aluminiumwerkstücken.
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Hintergrund
der Erfindung
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Widerstand-Punktschweißen wird
oft verwendet zum Punktschweißen
von Stahl oder anderen Metallen, insbesondere beim Zusammenbau von Personenwagenkarosserien
und von Lastkraftwagenkarosserien. Eine Vorrichtung zum Widerstand-Punktschweißen beinhaltet
ein Paar von Widerstand-Schweißelektroden. Üblicherweise
wird eine mit einem Paar von Elektroden ausgerüstete Roboterschweißpistole
schrittweise entlang eines kontinuierlichen Schweißpfades
bewegt. In jedem Schritt werden die Elektroden gegen gegenüberliegende
Seiten der zu schweißenden
Werkstücke
gepresst und ein elektrischer Strom wird durch die Elektroden in
die Werkstücke
geführt.
Der elektrische Widertand der Metallwerkstücke erzeugt lokalisiertes Erhitzen,
das bewirkt, dass die Werkstücke
an einer Schweißstelle
verschmelzen. Das elektrische Erhitzen an dem Punkt des Druckes
zwischen den Elektroden bildet eine Schmelzlinse an der Grenzfläche zwischen
den Werkstücken. Üblicherweise
sind Schweißstellen
oval in ihrer Form. Die Ovalheit einer Schweißlinse hängt ab von der Steifigkeit
des Schweißgeräts und der
Beschaffenheit der Elektroden. Der Durchmesser einer Schweißstelle
wird als ein Durchschnittswert für
die Schweißstelle
angesehen und wird üblicherweise
derart bestimmt, dass er der Mittelwert des maximalen Durchmessers
und des minimalen Durchmessers der Schweißlinse ist.
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Elektroden
sind typischerweise aus Kupfer oder Kupferlegierungen gemacht, um
einen niedrigen elektrischen Widerstand bereitzustellen und einen
hohen Stromfluss dadurch zu erlauben. Die Spitzen der Elektrode,
die den Werkstücken
am nächsten sind,
haben geometrische Gestaltungen, die durch die besonderen Anforderungen
des Schweißverfahrens
bestimmt sind. Typische geometrische Gestaltungen einer Elektrodenspitze
beinhalten die spitze, die Rundung, die flache, die gekröpfte, die
kegelstumpfartige und den Radius. Elektroden mit Radiusspitzen sind
im Wesentlichen zylindrisch mit einer hauptsächlich konvexen Fläche für den Kontakt
mit dem Werkstück.
Elektroden mit kegelstumpfartigen Spitzen besitzen eine kegelstumpfförmige Form
mit einer hauptsächlich
flachen Fläche
zum Kontaktieren des Werkstückes.
Wie in 1 gezeigt sind herkömmliche Elektrodenspitzen E
auf gegenüberliegenden
Seiten eines Paares von Metallwerkstücken M angeordnet. Die Flächen der
Elektrode E berühren gegenüberliegende
Seiten der Metallwerkstücke
M. Nach Anlegen von elektrischer Wärme und Druck, bildet sich
eine Schweißlinse
W zwischen den Metallwerkstücken
M.
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Die
von der Industrie empfohlenen Spezifikationen für Geräte- und Verfahrensparameter für das Widerstand-Punktschweißen von
Aluminium sind dargelegt in einer Veröffentlichung durch die Aluminum
Association mit dem Titel „T10
Guidelines to Resistance Spot Welding Automoltive Sheet", im Folgenden die „AAT10-Richtlinien". Die AAT10-Richtlinien
geben den minimalen Schweißlinsendurchmesser (Dw) und den Elektrodenflächendurchmesser (Df)
für einen
Bereich der Dicke (das Maß)
des zu schweißenden
Aluminiumbleches an. Auf der Grundlage dieser Spezifikationen ist
das empfohlene Verhältnis der
Oberflächen fläche der
Schweißstelle
(Aw) zu der Oberflächenfläche der Elektrodenfläche (Af) etwa 0,2 bis etwa 0,4 für die Radiuselektrodenspitzen
und über
etwa 0,4 bis etwa 0,7 für
kegelstumpfförmige Elektrodenspitzen.
Dieses Verhältnis
ist schematisch in 1 dargestellt, wo zu sehen ist,
dass Df im Wesentlichen größer als
Dw ist.
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Viele
der Widerstand-Punktschweißgeräte, die
heutzutage etabliert sind, sind zur Verwendung beim Schweißen von
Stahl ausgebildet. Es ist wünschenswert,
andere Metalle unter Verwendung dieses leicht verfügbaren Gerätes zu schweißen. Z.B. wird
in der Automobilindustrie eine zunehmende Anzahl von Stahlkomponenten
durch Aluminium ersetzt. Diese Aluminiumkomponenten werden bevorzugt
unter Verwendung des Schweißgeräts ihrer Stahlgegenstücke zusammengebaut.
Jedoch besitzt Aluminium eine höhere
elektrische Leitfähigkeit
und eine höhere
thermische Leitfähigkeit
als Stahl. Viel von der in Aluminiumwerkstücken erzeugten Wärme dissipiert
durch die Werkstücke.
Als Folge führt
das Widerstand-Punktschweißen
von Aluminium unter Verwendung von Widerstand-Punktschweißparametern
für Stahl üblicherweise
zu ungenügender Schweißnahtfestigkeit
und minderwertiger Schweißnahtgüte.
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Die
US 4,972,047 A ,
die als der nächste Stand
der Technik angesehen wird, beschreibt ein Verfahren des Widerstand-Punktschweißens von Aluminium
mit den Schritten des Auswählens
eines Paars von Elektroden gemäß dem AAT10,
die jeweils eine Spitze und eine Fläche besitzen, des Kontaktierens
und Pressens gegenüberliegender
Flächen
eines Paars von Aluminiumwerkstücken
mit dem ausgewählten
Paar von Elektroden und des Führens
von Strom von einer Elektrode zu der anderen Elektrode, so dass
die Schweißlinse
einen Durchmesser besitzt, der nicht mehr als 15% größer als
ein minimal benötigter
Durchmesser ist.
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Die
JP 06-007957 A offenbart ein Verfahren, bei dem die Spitze der positiven
Elektrode kleiner ist als die Spitze der negativen Elektrode, um
die Schweißnahtfestigkeit
insbesondere für
Aluminiumwerkstücke
zu verbessern.
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Die
US 5,304,769 A offenbart
ein Schweißgerät, bei dem
eine der Elektrodenflächen
mit Zähnen
versehen ist, um den Strom gleichmäßig zu verteilen. Dies sorgt
für eine
längere
Lebenszeit der Elektroden und eine bessere Schweißnahtfestigkeit für Aluminiumwerkstücke.
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Um
die Wärmeverluste
aufgrund der hohen Leitfähigkeit
von Aluminium zu überkommen,
wenn die Elektroden eines Stahlschweißgeräts verwendet werden, ist die
Menge von zwischen den Elektroden geführten Strom in etwa dreimal
die Menge des Stroms, der zum Schweißen eines gleichen Maßes von
Stahl benötigt
wird. Z.B. benötigt
Widerstand-Punktschweißen
von Stahl typischerweise etwa 10.000 bis 15.000 A, wohingegen Widerstand-Punktschweißen von
Aluminium herkömmlicherweise
etwa 20.000 bis 50.000 A erfordert. Daher erfordert Widerstand-Punktschweißen von
Aluminium einen signifikant höheren
Strom als für
das Schweißen
von Stahl erforderlich ist, um ausreichende Wärme an dem Schweißpunkt zwischen
den Elektroden zu erzielen. Erzeugung dieser höheren Strompegel erfordert
strapazierfähigeres
Gerät,
das unter Verwendung herkömmlicher
Robotertechnik schwerer zu handhaben und zu betreiben ist. Höhere Schweißströme sind
schädlich
für die
Elektroden und verringern die Elektrodenhaltbarkeit.
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Widerstand-Punktschweißen von
Aluminium ist ein signifikanter Kostennachteil verglichen mit Schweißen von
Stahl bezüglich
der mit höherem Strom
und mit kürzerer
Elektrodenhaltbarkeit verbundenen Kosten.
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Zusätzlich war
Widerstand-Punktschweißen von
bestimmten Aluminiumlegierungen wie z.B. denjenigen der Aluminum-Association-Legierungsserie 5XXX
und 6XXX vordem schwierig. Z.B. konnte Widerstand-Punktschweißen von
5XXX-Serien-Legierungen (wie z.B. die Legierungen 5182-0 und 5754-0) Auspressung
und Whiskerbildung der Schweißlinse zeigen.
Widerstand-Punktschweißen
von 6XXX-Serien-Legierungen (wie z.B. die Legierungen 6022-T4 und
6111-T4) ist problematisch aufgrund der hohen thermischen Leitfähigkeit
und der elektrischen Leitfähigkeit
der 6XXX-Serien-Legierungen,
was es schwierig macht, sie derart ausreichend aufzuheizen, dass
eine annehmbare Schweißlinse
bei annehmbar geringen Strömen
gebildet wird.
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Dementsprechend
verbleibt ein Bedürfnis nach
einem Verfahren des Widerstand-Punktschweißens von Aluminium unter Verwendung
von herkömmlichen
Stahl-Schweißgeräten bei
kommerziell annehmbaren Leistungspegeln und die eine annehmbare
Elektrodenhaltbarkeit zur Folge habe.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Dieses
Bedürfnis
wird erfüllt
durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung für das Widerstand-Punktschweißen von
Aluminiumwerkstücken nach
Anspruch 1.
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Die
Aluminiumwerkstücke
können
aus Legierungen gebildet sein, die einschließen aber nicht beschränkt sind
auf Legierungen der 2XXX-, 3XXX-, 5XXX- oder 6XXX-Serie der Aluminum
Association.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Ein
vollständiges
Verständnis
der Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung erhalten unter Berücksichtigung
der begleitenden Zeichnungsfiguren, wobei gleiche Bezugszeichen
durchgehend gleiche Teile kennzeichnen.
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Teilquer schnitts von Werkstücken, Elektroden und
Schweißlinsen
aus dem Stand der Technik;
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2 ist
eine schematische Darstellung eines Teilquerschnitts von Werkstücken, Elektroden und
einer Schweißlinse,
die gemäß dem Verfahren der
vorliegenden Erfindung erreicht wird;
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3 ist
eine graphische Darstellung des Verhältnisses der Schweißlinsenoberflächenfläche zu der
Elektrodenoberflächenfläche des
Standes der Technik und der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine graphische Darstellung des Schweißdrucks in Abhängigkeit
von der Werkstückdicke,
der gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung erzielt wird verglichen mit Elektroden
aus dem Stand der Technik;
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5 ist
eine graphische Darstellung der Stromdichte in Abhängigkeit
von der Werkstückdicke, die
gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung erzielt wird, verglichen mit Elektroden
aus dem Stand der Technik;
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6 ist
eine graphische Darstellung der Dichte des Scheitelstroms im Quadrat
in Abhängigkeit
von der Werkstückdicke,
die gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung erzielt wird verglichen mit Elektroden
aus dem Stand der Technik;
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7 ist
eine graphische Darstellung des Schweißstroms in Abhängigkeit
von der Materialdicke, der unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung verglichen mit Elektroden aus dem Stand der Technik erzielt
wird;
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8 ist
ein Balkendiagramm der Anzahl von Schweißpunkten auf einer Legierung
5182-O vor dem Ausfall der Elektroden aus dem Stand der Technik
und erzielt mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung; und
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9 ist
ein Balkendiagramm der Anzahl von Schweißpunkten auf der Legierung
6111-T4 vor dem Ausfall der Elektroden aus dem Stand der Technik
und erzielt mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Zum
Zwecke der nachstehenden Beschreibung sollen sich die Ausdrücke „obere", „untere", „rechts", „links", „vertikal", „horizontal", „oben", „unten" und Ableitungen
davon auf die Erfindung so wie sie in den Zeichnungen orientiert
ist beziehen. Jedoch soll es selbstverständlich sein, dass die Erfindung
zahlreiche alternative Varianten in der Schrittabfolge annehmen
kann mit Ausnahme da, wo es ausdrücklich anders festgelegt ist.
Es ist auch selbstverständlich,
dass die bestimmten Vorrichtungen und Verfahren, die in den angehängten Zeichnungen
veranschaulicht sind und in der vorliegenden Beschreibung beschrieben
sind einfach beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind.
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Die
in 2 gezeigte vorliegende Erfindung verwendet Elektroden 2,
die auf gegenüberliegenden Seiten
eines Paars von Metallwerkstücken
M in einer herkömmlichen
Art und Weise angeordnet sind. Die Flächen 4 der Elektroden 2 berühren gegenüberliegende
Seiten der Metallwerkstücke
M. Nach Anlegen von elektrischer Wärme und Druck bildet sich eine Schweißlinse W
zwischen den Metallwerkstücken
M. Während
herkömmliches
Wider stand-Punktschweißen
von Aluminium Elektroden mit Flächen
verwendet, die signifikant größer sind
als der Durchmesser der Schweißlinse,
welche so hergestellt ist, dass das Verhältnis der Schweißlinsenoberflächenfläche (AW) zu der Elektrodenflächenoberflächenfläche (AF) gleich
0,7 oder weniger ist, beinhaltet die vorliegende Erfindung eine
Vergrößerung des
Verhältnisses
von AW zu AF aus
dem Stand der Technik. Die Schweißlinsenoberflächenfläche (AW) ist festgelegt als πDW 2, wobei DW der Mittelwert
des maximalen Durchmessers und des minimalen Durchmessers der Schweißlinse ist.
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Auf
die Werkstücke
M wird im Folgenden als in der Form von Blechen Bezug genommen,
jedoch können
andere Aluminiumerzeugnisse gemäß der vorliegenden
Erfindung geschweißt
werden. Z.B. kann die vorliegende Erfindung verwendet werden zum
Schweißen
eines Bleches an ein Gusserzeugnis oder ein stranggepresstes Erzeugnis
oder zum Schweißen
eines stranggepressten Erzeugnisses an ein Gusserzeugnis.
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Wie
in 2 gezeigt ist bei der vorliegenden Erfindung DW gleich oder weniger als DF,
sodass AW gleich oder weniger als AF ist. 2 zeigt
DW etwa gleich zu DF,
aber dies ist nur beispielhaft, da das Verhältnis von AW zu
AF bei der vorliegenden Erfindung gleich
0,75 bis 1 ist. Dieses erhöhte
Verhältnis von
AW zu AF wird vorzugsweise
erreicht durch Verwenden einer Elektrode mit einem Flächendurchmesser
(DF), der geringer ist als der Elektrodenflächendurchmesser,
der von den AAT10-Richtlinien
für ein
bestimmtes Blechmaß empfohlen
ist. Das ausgewählte
Blechmaß basiert
typischerweise auf der minimalen Dicke des Werkstücks. 2 zeigt
beide der gegenüberliegenden
Elektroden mit einem verringerten Flächendurchmesser. Die Form der
Elektrodenspitzen kann irgendeine der Typen A–F der Resistance Welder Manufacturer's Association vom
spitzen (Typ A), gewölbten
(Typ B), flachen (Typ C), gekröpften
(Typ D), kegelstumpfförmigen
(Typ E) oder Radius (Typ F) sein. Dies ist nicht beschränkend gedacht,
da andere Elektrodengestaltungen verwendet werden können, vorausgesetzt
dass das Verhältnis der
Oberflächenfläche der
Schweißlinse
(AW) zu der Oberflächenfläche von zumindest einer Elektrodenfläche (AF), die das Werkstück berührt gleich 0,75 bis 1 ist.
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Ein
Vergleich der theoretischen Verhältnisse von
AW zu AF aus dem
Stand der Technik zu theoretischen Verhältnissen von AW zu
AF nach der vorliegenden Erfindung ist in 3 als
ein Diagramm des Flächenverhältnisses
in Abhängigkeit
von der Dicke des Materials wiedergegeben, das geschweißt wird, wobei
verschiedene Durchmesser der Elektrodenfläche (DF)
verwendet werden. Die Daten aus dem Stand der Technik beinhalten
eine Gruppe von Datenpunkten, die als „AAT10" beschriftet sind, laut den AAT10-Richtlinien
für kegelstumpfförmige Elektroden (bei
DF von 6,4 bis 12,6 mm), und eine andere
Gruppe von Datenpunkten, die als „traditionelle Praxis" gekennzeichnet sind
für flache
Elektroden (bei DF von 9,4 bis 16,0 mm)
auf der Grundlage von gewöhnlich
verwendeten Elektroden zum Widerstand-Punktschweißen von Aluminium. Der abgeänderte Elektrodenflächendurchmesser
der vorliegenden Erfindung, die in 3 dargestellt
ist, ist 4,0 bis 10,0 mm. 3 zeigt,
dass für
eine bestimmte Dicke des Materials, das geschweißt wird, und einen bestimmten Schweißlinsendurchmesser
(DW) der Elektrodenflächendurchmesser (DF),
welcher gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, geringer ist als die Flächendurchmesser
der nach AAT10 empfohlenen Elektroden und der herkömmlich verwendeten
Elektroden aus dem Stand der Technik.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet ein Verfahren des Widerstand-Punktschweißens von
Aluminium mit den Schritten des (1) Kontaktierens der gegenüberliegenden
Seiten eines Paars von Aluminiumwerkstücken mit einem Paar von gegenüberliegenden
Elektroden, wobei jede Elektrode eine Spitze mit einer Fläche besitzt,
und (2) des Führens
von Strom von einer Elektrode zu der anderen Elektrode, so dass
sich zwischen den Werkstücken
eine Schweißlinse
bildet, wobei ein Verhältnis
der Oberflächenfläche der
Schweißlinse
zu der Oberflächenfläche von
einer oder beiden der Elektrodenflächen gleich 0,75 bis 1 ist.
Der Durchmesser der gebildeten Schweißlinse ist etwa gleich zu der
Formel 5·√t, wobei t das Maß des dünnsten Werkstückes ist,
da geschweißt
wird. Die Menge an zwischen den Elektroden geführten Strom kann 15.000 A bis
45.000 A sein.
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Wie
im Detail unten beschrieben, beinhalten die Vorteile von stärker lokalisiertem
Strom und erhöhtem
Elektrodendruck gegenüber
dem Strom und Druck, die bei herkömmlichem Widerstand-Punktschweißen von
Aluminium verwendet werden, eine verringerte Gesamtenergie, die
zum Erzielen von Widerstand-Punktschweißen von
Aluminium benötigt wird,
eine längere
Elektrodenhaltbarkeit, einen verringerten Scheitelstrom, gleichmäßigere Schweißnahtentwicklung,
einen verringerten Flanschüberlapp der
Werkstücke,
die geschweißt
werden, und verringerte Bedarfs- und Kapazitätsanforderungen an das Schweißgerät. Darüber hinaus
sind bestimmte Aluminiumlegierungen, die unter Verwendung von vorher
vorhandenem Widerstand-Punktschweißgerät für Stahl
bis jetzt schwer widerstandpunktgeschweißt werden konnten, einschließlich der
Legierungen der 2xxx-, 3xxx-, 5xxx- und 6xxx-Serie der Aluminum
Association, gemäß der vorliegenden
Erfindung schweißbar.
Insbesondere können
die Legierungen 5182, 5754, 6022 und 6111 erfolgreich punktgeschweißt werden
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
vorliegende, Erfindung stellt höhere Schweißdrücke bereit
als die Schweißdrücke, die
unter Verwendung der von den AAT10-Richtlinien empfohlenen Elektrodengeometrie
erreichbar sind. Dies ist in 4 gezeigt,
die ein Diagramm des Schweißdrucks
in Abhängigkeit
von der Materialdicke für Elektrodenflächen verschiedener
Durchmesser (Durchmesser von 6,4; 7,8; 9,4; 11,0 und 12,6 mm) ist,
die von den AAT10-Richtlinien empfohlen sind, verglichen mit den
Schweißdrücken, die
unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erreichbar
sind. Die vorliegende Erfindung führt zu einem etwa 50-prozentigem
Anstieg des an die Elektroden angelegten Drucks, was dazu dient,
die zwischen den Aluminiumwerkstücken
gebildete Schweißstelle
zu verbessern. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass die vorliegende
Erfindung Schweißauspressung
verringert, die Elektrodenabnutzung verringert, den insgesamt benötigten Schweißdruck verringert
und die Stromverteilung über
die Grenzfläche
zwischen der Elektrodenfläche und
dem Werkstück
erhöht.
Es wird geglaubt, dass der erhöhte
Druck, der an der Stelle der Schweißlinse gemäß der vorliegenden Erfindung
angelegt ist, zu einem verbesserten Kontakt an der Grenzfläche zwischen
den Elektroden und dem Werkstück
führt.
Ein verbesserter Kontakt zwischen der Elektrode und dem Werkstück ermöglicht,
dass ein größerer Anteil der
Elektrodenfläche
das Werkstück
kontaktiert mit gleichzeitig erhöhter
Gleichmäßigkeit
in der Verteilung des Stroms über
die Elektrodenfläche,
und daher mit vergrößerter Gleichmäßigkeit
in der Elektrodenabnutzung.
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Die 5 und 6 vergleichen
die Stromdichte bzw. die Dichte des Stroms im Quadrat, angewendet
auf verschiedene Dicken von Aluminiumwerkstücken, unter Verwendung der
Elektrodenflächendurchmesser
von 6,4; 7,8; 9,4; 11,0 und 12,6 mm, die in den AAT10-Richtlinien
empfohlen sind, und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. Während der
für das
Widerstand-Punktschweißen für Aluminium
von herkömmlichen
Anforderungen dafür benötigte Gesamtstrom
verringert wird, sind eine ungefähr
50 Prozent höhere
Stromdichte und eine 30 Prozent höhere Dichte des Stroms im Quadrat
erreichbar unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
verglichen mit der Elektrodengeometrie der AAT10-Richtlinien.
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Als
ein Ergebnis des erhöhten
Drucks, der erhöhten
Stromdichte und der erhöhten
Dichte des Stroms im Quadrat, die durch die vorliegende Erfindung
erreichbar sind, ist das Maß des
Metalls, das unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
geschweißt
werden. kann, zumindest um 20 Prozent größer als das, das gemäß den AAT10-Richtlinien
schweißbar
ist. Desgleichen kann für
ein bestimmtes Maß des
Metalls der Schweißstrom
um zumindest etwa 10 Prozent verringert werden gegenüber dem
Strom, der von den AAT10-Richtlinien empfohlen ist. Dies ist graphisch
in 7 dargestellt, die den Schweißstrom in Abhängigkeit
von der Materialdicke für
das Verfahren der vorliegenden Erfindung und für die Elektrodengeometrie aus
dem Stand der Technik darstellt. Z.B. für einen Schweißstrompegel
von 30.000 A geben die AAT10-Richtlinien an, dass Aluminiumwerkstücke von
etwa 1,25 mm Dicke geschweißt
werden können. Jedoch
ist es unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
möglich,
dickeres Material bis zu etwa 1,6 mm Dicke zu schweißen. Daher
kann die vorliegende Erfindung bei der gleichen Menge an Strom,
die zum Schweißen
von Aluminiumblech einer bestimmten Dicke gemäß dem Stand der Technik verwendet
wird, verwendet werden zum Schweißen eines dickeren Blechs.
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Zusätzlich ist
die Elektrodenhaltbarkeit stark verlängert bei Verwendung des Verfahrens
der vorliegenden Erfindung. Die 8 und 9 geben
die Anzahl der mit einem Satz von Elektroden durchgeführten Schweißungen vor
dem Ausfall davon an, wobei Elektroden mit der Geometrie der AAT10-Richtlinien
und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung beim Schweißen von
0,9 mm dicken Blechen von Aluminiumlegierungen 5182-O bzw. 6111-T4
verwendet werden. Ein mehr als 10facher Anstieg der Anzahl von Schweißungen vor
dem Ausfall der Elektroden wurde bei Verwendung des Verfahrens der
vorliegenden Erfindung beim Schweißen der Legierung 5182-O gegenüber den
herkömmlich
bemaßten Elektroden
(8) herausgefunden, und ein über 50 prozentiger Anstieg
der Elektrodenhaltbarkeit wurde unter Verwendung des Verfahrens
der vorliegenden Erfindung beim Schweißen der Le gierung 6111-T4 gegenüber herkömmlich bemaßten Elektroden (9)
herausgefunden. Es ist auch herausgefunden worden, dass die Durchlauf
zeit für
das Aluminium unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
gegenüber
der aus dem Stand der Technik verringert werden kann.
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Zusätzlich zu
den mit dem erfinderischen Verfahren des Widerstand-Punktschweißens von Aluminium
verbundenen Kostenersparnissen aufgrund der geringeren Stromanforderungen,
ermöglicht
die vorliegende Erfindung auch eine Verringerung der Materialkosten
der Aluminiumwerkstücke, die
geschweißt
werden. Bei der vorliegenden Erfindung erreicht der Durchmesser
der Schweißlinse (DW) kommt nahe an oder ist gleich dem Durchmesser
der Elektrodenfläche
(DF). Als Folge können die Elektroden nahe dem
Rand der überlappenden
Flansche angeordnet sein. Weniger Überlapp (weniger Übermaß) der überlappenden
Flansche wird benötigt zum
Erreichen einer effektiven Schweißstelle. Es ist herausgefunden
worden, dass die Flansche um etwa 10 Prozent gegenüber der
empfohlenen Flanschbreite verringert sein kann, die in den AAT10-Richtlinien empfohlen
ist.
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Es
wird von den Fachleuten anerkannt werden, dass Abwandlungen von
der Erfindung gemacht werden können,
ohne von den in der vorhergehenden Beschreibung offenbarten Konzepten
abzuweichen.