CH281509A - Verfahren und Einrichtung zum elektrischen Widerstandsschweissen von Gegenständen aus Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zum elektrischen WiderstandsschweiFen von Gegenständen  aus Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit.    Die bisherige Methode, Gegenstände aus  Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit., das  heisst einer Leitfähigkeit von mindestens  ?0 m Ohm-, mm-2, z. B. Aluminiumbleche,  durch elektrische Widerstandsschweissung zu  verbinden, setzt sehr hohe elektrische Strom  stärken voraus, damit. die erforderliche  Schmelzwärme während einer ganz kurzen Be  rührungszeit erzeugt werden kann. Es ergeben  sich dabei Anschlusswerte für Punktschweiss  maschinen, die durchweg über 100 kVA lie  gen und z. B. in Deutschland an allgemeine  Stromversorgungsnetze wegen der zu hohen  momentanen Belastung gar nicht. angeschlos  sen werden dürfen.  



  Die vorliegende Erfindung weist nun einen  Weg, für das genannte elektrische Wider  standsschweissen die momentane Energieauf  nahme auf etwa 1/5 bis     1/1o    zu verringern.  



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum  elektrischen Widerstandsschweissen von Ge  genständen aus Metall hoher elektrischer Leit  fähigkeit, insbesondere Aluminiumblechen,  welches Verfahren darin besteht, dass zwischen  die Elektroden und die zu verschweissenden  Gegenstände Beilagen aus einem Material ge  ringerer elektrischer Leitfähigkeit, insbeson  dere Bleche aus Eisen oder     Stahl,    gelegt wer  den.  



  Als Beilagebleche können beim Wider  standsschweissen von Aluminiumblechen Stahl  bleelie in Frage kommen. Diese erwärmen  sich bei etwa     1/7    der für das     Schweissen    von    Aluminium bisher erforderlichen Stromstärke  auf diejenige Temperatur, bei welcher Alu  minium schmilzt, und übertragen diese Schmelz  temperatur auf die dazwischenliegenden Alu  miniumbleche. Durch die gute Wärmeleit  fähigkeit des     Aluminiums    nimmt dieses die  Temperatur über die ganze Blechstärke sofort  an und geht in den     Schmelzzustand    über, wo  bei dann die homogene Verbindung der Alu  miniumbleche entsteht.  



  Als besonders geeignete Widerstands  schweisseinrichtung zur Durchführung des er  findungsgemässen Verfahrens hat sich eine  solche erwiesen, bei der die Beilagen als  dauernd satt auf den Elektrodenkuppen sit  zende Kappen, z. B. aus Stahlblech, ausgebil  det sind. Man kann aber auch daran denken,  beim Punkt- oder Nahtschweissen die Beilage  bleche beweglich an den Elektrodenhaltern an  zuordnen und sie mit einer geeigneten Vor  richtung mit fortschreitender Schweissung  unter der Arbeitsstelle der Elektrode fortzu  bewegen.  



  In der Zeichnung ist ein Teil eines Aus  führungsbeispiels einer Einrichtung zur Durch  führung des Verfahrens nach der Erfin  dung schematisch dargestellt.  



  Die Figur zeigt im Schnitt. die bei einer  Punktschweissmaschine verwendete     einsteck-          bare,    hohle Elektrode 1 aus Elektrolytkupfer.  Die Kuppe dieser Elektrode ist ganz flach       kegelig    ausgebildet. Das diese     kegelige    Stirn  fläche 11 aufweisende Ende der Elektrode 1.      ist dabei überfangen von einer Kappe 2 aus  Stahlblech (z. B. St. 60.11). Dabei ist der  Kappenboden 21 wesentlich dünner ausgebil  det als der Kappenmantel 22. Durch die  kegelige Ausbildung der Fläche 11 ist dafür  gesorgt, dass an der eigentlichen Arbeitsstelle  der Elektrode, nämlich in der Mitte des     trup-          penförmigen    Bodens 21, die geringste Ma  terialstärke (z. B. nur 1,5 mm) vorliegt.

    



  Wenn man Aluminiumbleche zwischen       zwei    solche Elektroden spannt, bewirkt der       Schweissstrom    beim Übergang vom Elektrolyt  kupfer auf die Stahlkappen zunächst eine  augenblickliche Erhitzung der letzteren, wobei  sich die Erwärmung auf die Mitte des Kap  penbodens konzentriert. Diese stark erhitzte  Kappenstelle überträgt ihre Wärme sofort  auf das gutleitende Aluminiumblech, so dass  dessen Erwärmung weit mehr durch die von  der Schweisskappe übernommene Wärmemenge  als durch den     durch    die Bleche hindurch  fliessenden Strom bewirkt wird.

   Wegen der  guten thermischen Leitfähigkeit. des Alumi  niums teilt sich diese unterhalb des Schmelz  punktes des Eisens liegende Temperatur sehr  schnell dem gesamten Aluminiumblech-Quer  schnitt zwischen diesen Stahlkappen mit, wo  bei diese Bleche sich rein örtlich sehr schnell  über ihren Schmelzpunkt erwärmen und sich  in der Folge bei starkem Elektrodendruck ein  wandfrei verschweissen lassen.  



  Während man bei dem bisher üblichen  Punktschweissen von Aluminiumblechen     mit     sehr kurzen Schweisszeiten arbeiten musste,  wird bei dem oben beschriebenen Verfahren  mit wesentlich längerer Schweisszeit (6/1o bis       \/1o    Sek.) und niedriger Stromstärke gearbei  tet, um dem zu verschweissenden Aluminium  blech Zeit zu lassen, so viel Wärme aufzuneh  men, dass mit Sicherheit die Schmelztempera  tur erreicht wird. Der Elektrodendruck wird  hoch gehalten, um ein Verbrennen des Alu  miniums zu vermeiden. Die Elektroden sollen  zweckmässig senkrecht zur Blechebene gegen  ; einander geführt werden, damit ein Beiseite-    schieben des schmelzenden Materials vermie  den wird.

   Eine Reinigung der zu schweissen  den Bleche von einer etwa vorhandenen Oxyd  haut ist, wie sich praktisch ergeben hat, bei  dem beschriebenen Verfahren nicht. erforder  lich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum elektrischen Widerstands- 3chweissen von Gegenständen aus Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere Alu-, miniumblechen, dadurch gekennzeichnet, dass mischen die Elektroden und die zu verschwei ssenden Gegenstände Beilagen aus einem Ma terial geringerer elektrischer Leitfähigkeit ge legt werden. UNTERANSPRUCH: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass für die Beilagen ein Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,6 bis 11/o verwendet wird.

   PATENTANSPRUCH II: Widerstands-Schweisseinrichtung zur Durch führung des Verfahrens nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Beilagen als dauernd satt auf den Elektro denkuppen sitzende Kappen ausgebildet sind. UNTERANSPRÜCHE 2. Einrichtung nach Patentanspruch Il, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe in ihrem über der Kuppe der Elektrode liegen den, gewölbten Boden geringere Material stärke aufweist als im Mantel. 3. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, da.ss die Kappe im Zentrum ihres Bo dens die geringste Materialstärke aufweist. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch 1I und Unteransprüchen 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Beilagen an den Elek- trodenhaltern beweglich angebrachte Blech stücke sind, wobei ein Mechanismus vorhan den ist, um die Beilagen unter der Elektro- denkuppe fortzubewegen.