Hohe Qualität beim Buckelschweißen

Filigrane Bauteile müssen genau und sauber verbunden werden. Beim Buckelschweißen ist exaktes Nachsetzen mit ausreichend Kraft ausschlaggebend. Um das Schweißergebnis zu perfektionieren, setzt die Dalex Schweißmaschinen GmbH & Co. KG einen Linearantrieb für den Schweißhub ein.

22. September 2017
Der neuen Linearantrieb von Dalex sorgt beim Buckelschweißen für hervorragende Schweißqualität und verkürzte Taktzeiten. (Bild: Dalex)
Bild 1: Hohe Qualität beim Buckelschweißen (Der neuen Linearantrieb von Dalex sorgt beim Buckelschweißen für hervorragende Schweißqualität und verkürzte Taktzeiten. (Bild: Dalex))

Das Buckelschweißen ist nach dem Punktschweißen das am weitest verbreitete Verfahren beim Widerstandsschweißen und wird in zahlreichen Branchen eingesetzt. Die Schweißverbindung entsteht durch elektrischen Strom und Kraft, die den Werkstücken durch auftragsspezifische, geometrisch angepasste Elektroden zugeführt werden, an den sogenannten Buckeln.

Die Kunst liegt darin, weder zu viel noch zu wenig Kraft einzubringen und die Elektroden beim Übergang der zu verschweißenden Materialien in die Schmelzphase exakt und schnell nachzusetzen. Denn ist die Kraft zu Beginn des Schweißvorgangs zu hoch, wird der Schweißbuckel ein- oder plattgedrückt und die einzelnen Teile werden unvollständig miteinander verschweißt. Ist die Kraft zu niedrig, kann keine gute Schweißstelle ausgebildet werden. Die Schweißung neigt dann zur Spritzerbildung.

Der Buckel härtet zu früh wieder aus, so dass sich zwischen den zu verschweißenden Teilen noch ein Luftspalt befindet. Da das Abschmelzen des Schweißbuckels sehr plötzlich erfolgt, muss die Elektrode praktisch ohne zeitliche Verzögerung nachrücken, sonst entstehen Spritzer und eine unsaubere Schweißung. Der neue Linearantrieb für den Schweißhub von Dalex bringt die Lösung.

Warum mit langsam zufrieden sein?

„Unser neuer Antrieb ermöglicht zum Beispiel das saubere Verschweißen filigraner Bauteile, großer Ringbuckel und von Aluminiumteilen – und das wesentlich schneller als mit herkömmlichen Systemen“, so Hans Werner Chwalisz, Geschäftsleitung, Vertrieb und Marketing bei Dalex. Diese arbeiten gewöhnlich rein pneumatisch oder mit einer Kombination aus Servoantrieb für den Anfahrhub und Pneumatik für den Schweißhub.

Dalex hat das vereinfacht und setzt einen magnetischen Linearantrieb sowohl für die Weg- als auch für die Kraftsteuerung ein. Das erlaubt eine optimale Kraftbeaufschlagung der Schweißposition mit der angepassten Kraft. „Es wird mit einem Kraftprogramm gefahren, das eine Zuordnung von Kraftwerten in der zeitlichen Abfolge der Schweißung ermöglicht – ein wesentlicher Faktor für ein optimales Nachsetzverhalten“, ergänzt Hans Werner Chwalisz.

Die Elektroden fahren mit bis zu 400 Millimetern pro Sekunde an die zu verschweißenden Bauteile heran. Sobald der Elektrodenhalter die gewünschte Lage erreicht, schaltet das System automatisch von Tempo auf die Kraftsteuerung um. Das Besondere an dieser Stelle: Das Kraftprogramm zum Einbringen der Kraft wird vorher über die Steuerung exakt definiert, sodass sie perfekt auf die Anwendung und das zu schweißende Material abgestimmt ist.

Sauber, schnell, präzise

Zu Beginn der Schweißung werden die Elektroden mit nur wenig Druck auf den Buckel aufgesetzt. Sobald dann das Material teigig wird und die zu verschweißenden Bauteile nachgeben, setzt die Vorrichtung nach und die Schweißkraft wird sehr schnell bis zur optimalen Stärke erhöht oder reduziert. Der magnetische Linearantrieb spricht sehr schnell an, sodass der Elektrodenhalter praktisch ohne Verzögerung nachrückt. Das Ergebnis: hervorragende Qualität der Schweißstelle ohne Spritzer.

„Die Kombination aus zügigem Anfahren, schnellem Kraftaufbau, optimalem Nachsetzverhalten und dem reproduzierbaren Kraftprogramm macht das System effizient. Die Taktzeiten sind deutlich verkürzt“, erklärt Chwalisz. Der Schweißhub arbeitet nicht nur schnell, sondern auch präzise. Dank des integrierten Messsystems werden die Elektroden mit einer Genauigkeit von ± 0,01 Millimetern positioniert. Zudem erlaubt das Führungssystem auch außermittiges Schweißen bei hohen Kräften.

Geringer Verschleiß

Da der magnetische Antrieb weitgehend auf mechanische Komponenten verzichtet, arbeitet er nahezu reibungslos. Er ist sehr verschleißarm. Das reduziert die Kosten. Dalex bietet den Antrieb sowohl in seinen Standardmaschinen als auch für Anlagen an. Der Schweißhub beträgt standardmäßig 150 Millimeter, kann aber auf Anfrage auch vergrößert werden. Zudem ist der Antrieb abhängig vom Modell mit unterschiedlichen Kraftbereichen erhältlich: 1 bis 10, 2 bis 20, 3 bis 30 und 4 bis 40 Kilonewton.