Prozesssicherung beim Aluminium-Punktschweißen

Die zu schweißenden Materialien und ihre Schweißeigenschaften werden immer komplexer. Da man in der Mittelfrequenz-Punktschweißtechnologie die Schweißeigenschaften optimal ihrer Anwendung anpassen kann, ist sie die Antwort auf die steigenden Anforderungen an Qualität, Quantität und Geschwindigkeit beim Widerstandsschweißen.

PPN Schweißmaschine für Aluminium Segmente: SILA MF200LG

PPN Schweißmaschine für Aluminium Segmente: SILA MF200LG

Vorteile

• Geringe Spritzerneigung
• Weniger Elektrodendruck
• Hohe Elektrodenstandzeit
• Hohe Energieeinbringung in kurzer Zeit
• Schnelle Stromregelung im Zeitraster von 1 ms
• Kürzere Schweißzeiten – ca. 30% Einsparung
• Minimierter Engergieverbrauch
• Keine induktiven Verluste
• Kostenreduzierend

In den vergangenen Jahren hat sich mehr und mehr die sogenannte Mittelfrequenzschweißung (MFDC) durchgesetzt, bei der der Schweißtransformator über einen Umrichter mit 1000 Hz Taktfrequenz (auch darüber bis 5000 Hz) gespeist wird. Prozesssicherheit und Qualität beim Aluminium-Punktschweißen erfordert allerdings Schweißsteuerungen mit höchsten Anforderungen an Steuerungs- und Regeleigenschaften sowie Wirtschaftlichkeit. Störungen und Prozessabweichungen müssen erkannt und gemeldet werden.

Sicherheitsrelevante Teile brauchen ein hohes Maß an Haltbarkeit, Langlebigkeit und müssen lückenlos dokumentiert werden. „Die von uns eingesetzten Schweiß- und Steuerungssysteme von Harms&Wende garantieren ein hohes Maß an Prozesssicherheit", so Gerhard Rauch, Geschäftsführer der Sila Schweißmaschinen GmbH. Die absolute Spitze der Entwicklung beim MF-Widerstandspunktschweißen markieren heute komplett vernetzte Schweißlinien. Adaptive Regelungen wie IQR und echte Prozesskontrolle durch leistungsfähige Überwachungs- und Prüfsysteme wie PQS, ermöglichen sicheres Schweißen anspruchsvoller Materialien. Die IQR Regelung von Harms&Wende stellt in Abhängigkeit des Widerstands- bzw. Leistungsverlaufs den Strom während der Schweißung. Ziel ist dabei die Ausregelung von Störgrößen.

Konstante Punktqualität

Der Aluminium Mode Classic der Bediensoftware X-Pegasus bietet die Basis für konstante Punktqualität beim Widerstandsschweißen von Aluminiumlegierungen. Die Kombination aus adaptiver Vorkonditionierung und gesteuertem Kraftprofil ist von Harms & Wende speziell im Hinblick auf die Anforderungen moderner Aluminium-Werkstoffe an den Punktschweißprozess entwickelt worden. Die Bedienung erfolgt kompakt über eine Bedienseite auf der Bedienoberfläche. Das Regelmodul gibt einen Kraftprofilsollwert an das Werkzeug weiter. Parallel dazu wird der Stromablauf zeitlich so gesteuert, dass über den Spannungsmesskanal eine geeignete Vorkonditionierung überwacht wird. Ist diese erreicht, erfolgen der eigentliche Strompuls und der weitere Kraftprofilablauf bis zum Ende der Schweißung. Während des Vorkonditionierungsstroms wird der Prozesswiderstand kontinuierlich überwacht. Bei Erreichen eines vorher definierten Schwellenwertes gilt die Vorkonditionierung als abgeschlossen und die eigentliche Stromzeit beginnt. Durch den in der Zeit variablen Vorkonditionierungspuls werden Punkt für Punkt identische Ausgangsbedingungen für die eigentliche Schweißung hergestellt.

Für das Aluminiumschweißen sind aufgrund des geringeren Werkstoffwiderstands höhere Ströme als beim Widerstandspunktschweißen von Stahl notwendig. Deshalb setzt Harms & Wende für diesen Anwendungsfall die leistungsfähigen, modularen Inverter der Serie Genius HWI ein. Das für eine lange Lebensdauer dimensionierte und wassergekühlte Leistungsteil sichert eine kontinuierliche Produktion auf hohem Niveau. Die im Aluminium Mode Classic integrierte Widerstandsüberwachung der Vorkonditionierungsphase gibt Aufschluss über die Stabilität vorgelagerter Prozesse und erkennt frühzeitig Abweichungen, bevor es zu Qualitätsproblemen kommt. "Aluminiumschweißen war noch nie so einfach und sicher wie mit dem Aluminium Mode Classic von Harms & Wende", meint abschließend Gerhard Rauch.

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