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GSI – Gesellschaft für Schweißtechnik international mbH
SLV – Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalten
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Entwicklung eines geeigneten Elektrodenbearbeitungsverfahrens für das Widerstandspunktschweißen von Aluminiumwerkstoffen

Untersucht wurde die Steigerung der Elektrodenlebensdauer beim Widerstandspunktschweißen von verschiedenen Aluminiumblechwerkstoffen (AW5182 AlMg4,5Mn – AW6016 AlSi1,2Mg0,4, t = 1,5 mm und 1,0 mm, TiZr passiviert) durch eine geeignete Elektrodenoberflächenvorbereitung (gefräst, geschliffen, poliert) bzw. kombinierte Bearbeitungszyklen.

Als Kriterien für das Lebensdauerende wurden Punktdurchmesser dP < 5√t und Prozessfähigkeitswert CpK < 1,67 festgelegt. Das Widerstandspunktschweißen von Aluminiumlegierungen ist mit guter Prozesssicherheit möglich, wenn frühzeitig eine Elektrodenbearbeitung mit geringem Abtrag, beispielsweise Polieren, erfolgt. Bei hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität der Schweißpunkte sind bei der Legierung AW5182 ca. 30 Punkte möglich. Bei einer möglichst frühzeitigen Polierbearbeitung werden die Anlegierungsrückstände auf der Elektrode vollständig entfernt. Es sind mit einem Elektrodenpaar mehr als tausend Schweißpunkte möglich.

Durch die gewonnenen Erkenntnisse sind grundlegende Voraussetzungen für den wirtschaftlichen Einsatz des Widerstandspunktschweißens von Aluminiumlegierungen in der Serienfertigung geschaffen worden.

a) geringe Erosionen auf der Elektrodenoberfläche nach 35 Nachbearbeitungsintervallen
b) Punktoberfläche nach dem 35. Nachbearbeitungsintervall

Schweißparameter und Randbedingungen:

FE = 7,5 kN, tS = 160 ms, IS = 37,5 kA, DEl = 20 mm, Rauigkeit: 4,0 µm

Bild: Elektroden- und Schweißpunktoberfläche nach 35 Intervallen je 30 Schweißpunkten und Elektrodenbearbeitung mit Schleifmedium AMTRU Vlies fein