DE3326612A1

DE3326612A1 - Verfahren zum verbinden zweier metallplatten

Info

Publication number: DE3326612A1
Application number: DE19833326612
Authority: DE
Inventors: Alfred Neuhausen Frei; Jürg Dipl.-Ing. Leupp (ETH) Dr., Dachsen
Original assignee: Alusuisse Holdings AG; Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Rio Tinto Switzerland AG
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1983-07-23
Publication date: 1984-09-13
Also published as: JPS59166386A

Description

Verfahren zum Verbinden zweier Metallplatten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden zweier Metallplatten, wobei in einer Metallplatte eine Deformation bzw. ein Buckel erzeugt, diese Metallplatte mit dem Buckel der anderen Metallplatte angelegt und der Buckel in die andere Metallplatte eingepresst und im Buckelbereich verschweisst wird.
Allgemein bekannt ist das sogenannte Widerstands-Punktschweissverfahren. Im Gegensatz dazu wird bei dem sogenannten Kondensator-Impulsschweissen eine Energiemenge, die zum Verschmelzen des Gefüges einer Schweissstelle notwendig ist, in einem elektrischen Kondensator bei hoher Spannung gespeichert. Zum Schweissen selbst wird die Kapazität des Kondensators über eine Primärwicklung eines Impulstransformators entladen. Dieses spezielle Impulsschweissen wird beim einfachen Punktschweissen kaum angewandt, weil es wegen der Kürze der Schweisszeit nicht zu einer Durchwärmung der zu verschweissenden Teile kommen kann und die Elektroden häufig kleben. Hierzu wird das spezielle Buckelschweissen angewandt, bei dem der Schweissstrom zwischen Erhebungen oder Ausprägungen auf den zu verschweissenden Flächen fliesst, wodurch der Schweissquerschnitt auf diese Bereiche begrenzt wird. Auf diese Weise ermöglicht das Bukkelschweissen Schweissverbindungen, die mit anderen Schweissverfahren nicht hergestellt werden können. Die Gleichmässigkeit des Schmelzflusses wird verbessert, die Lebensdauer der Elektroden verlängert und eine Fertigungsbeschleunigung ermöglicht.
Das Widerstands-Punktschweissverfahren hat weiterhin speziell den Nachteil, bei Verbindung von Metallplatte und Metallverbundplatte, welche aus einer auf oder zwischen mehreren Metallplatten eingebrachten Kunststoffschicht besteht, dass es bei dem Schweissvorgang zu einem Aufschmelzen der Kunststoffschicht und zu Blasenbildung kommt. Zudem ist die Stromleitung infolge der isolierenden Wirkung der Kunststoffschicht nicht gewährleistet. Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, die bekannten Eigenschaften der Buckelschweissverbindung beim Zusammenfügen zweier Metallteile zu verbessern, insbesondere bei der Verbindung einer Metallplatte mit einer Metall-Kunststoffverbundplatte.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass die eine und/oder andere Metallplatte bzw. Schicht im Anlagebereich vor dem Einpressen des Buckels mit einer Klebstoffschicht versehen wird. Diese Klebstoffschicht besteht erfindungsgemäss aus einem Zweikomponentenkleber, beispielsweise aus einem PVC-Plastisol.
Bei Versuchen hat sich erwiesen, dass durch ein derartiges Verfahren eine Verbindung erzeugt wird, welche bei Belastung eher zu einem Bruch der Verbundplatte als zu einem Lösen der Verbindung führt. Ueberraschend hat sich weiterhin herausgestellt, dass die Schweisstelle nicht etwa an der Spitze des Buckels auftritt, sondern den Buckel etwa ringförmig umgibt. Hierdurch wird eine wesentlich festere Verbindung erzeugt.
Dieses Verfahren kann nicht nur angewandt werden, wenn eine einfache Metallplatte auf eine andere Metallplatte aufge- schweisst werden soll. Bevorzugt findet es Anwendung bei der Verbindung von einer einfachen Metallplatte mit einer Verbundplatte. Dabei kann die Verbundplatte lediglich aus einer Metallschicht bestehen, auf welche eine Kunststoffschicht aufgebracht ist. Gedacht ist aber insbesondere an die Verbindung von Metallplatte mit Verbundplatte, welche aus zwei Metallschichten mit dazwischen angeordneter Kunststoffschicht besteht.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer Vorrichtung zum Verbinden zweier Platten; Fig. 2 einen vergrössert dargestellten Ausschnitt aus Fig. 1 in einer anderen Arbeitslage.
Nach Fig. 1 sollen zwei Platten 1 und 2 miteinander verbunden werden. Die eine Platte 1 ist dabei eine einfache Metallplatte, die andere Platte 2 dagegen eine Verbundplatte, bei welcher eine Kunststoffschicht 3 von Metallschichten 4 und 5 beidseits bedeckt ist.
Zum Verbinden werden beide Platten 1 und 2 auf eine Unterlage 6 gelegt, wobei sie sich in einem Bereich 1 überlappen. Innerhalb dieses Bereiches 1 wird zwischen beide Platten 1 und 2 ein Klebstoff 7 eingebracht, sowie an die Platten 1 und die Metallschicht 5 jeweils eine Elektrode 8, 9 herangeführt, welche über Leitungen 10 mit einer -- nicht dargestellten -- Schweissvorrichtung bzw. einem Transformator verbunden sind.
Die eine Elektrode 8 ist absenkbar ausgebildet und greift mit einem querschnittlich hammerartig verbreiterten Kopf 11 die Platte 1 an. Dabei drückt sie einen vorher in der Platte 1 erzeugten Buckel in die Metallschicht 4 und die Kunststoffschicht 3 (Fig. 2).
Nach Anlegen einer Spannung an die Elektroden 8, 9 wird zwischen der Platte 1 und der Metallschicht 4 eine Schweissverbindung 14 hergestellt, welche überraschenderweise nicht am Tiefpunkt der Deformation 12 stattfindet, sondern ringförmig die Deformation 12 umgibt.
Da die Kunststoffschicht 3 als elektrischer Isolator wirkt, ist erfindungsgemäss vorgesehen, den Stromfluss von der Elektrode 8 über die Platte 1, die Metallschicht 4, eine Leiterzange 15 auf die Metallschicht 5 und von dort zur Elektrode 9 zu gewährleisten. Da die Schweissdauer in der Regel nur wenige Millisekunden (etwa 4 msek) beträgt, kann eine derartige Ueberbrückung nur bei sehr geringem Leitungsweg Anwendung finden. Ist der Leitungsweg grösser, dürfte das sog. Nebenschlussverfahren Anwendung finden, bei dem die Elektrode 9 nicht mit der Metallschicht 5 verbunden ist, sondern der Metallschicht 4 neben der Elektrode 8 aufsitzt.

Claims

PATENTANSPRUECHE r 1. erfahren zum Verbinden zweier Metallplatten, wobei in einer Metallplatte eine Deformation bzw. ein Buckel erzeugt, diese Metallplatte mit dem Buckel der anderen Metallplatte angelegt und der Buckel in die andere Metallplatte eingepresst und im Buckelbereich verschweisst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die eine und/oder andere Metallplatte (1, 4) bzw.

i -schicht im Anlagebereich (1) vor dem Einpressen des Buckels (12) mit einer Klebstoffschicht (7) versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht (7) aus einem Zweikomponenten-Kleber, z.B. PVC-Plastisol-Kleber besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine einfache Metallplatte (1) mit eingeformten Buckeln (12) mit einer Verbundplatte (2) verbunden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbundplatte (2) eine aus einer Metallschicht (4) und einer Kunststoffschicht (3) bestehende Platte Anwendung findet.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbundplatte (2) eine Platte aus zwei Metallschichten (4 und 5) mit dazwischen angeordneter Kunststoffschicht (3) Anwendung findet.