SB_18.159BLP

Forschungsbericht
Reparaturbedingungen Seite 14 von 148
2 Stand der Technik
2.1 Widerstandsschweißen
Bei der stahlintensiven Karosserieschalenbauweise ist das Widerstandspunktschweißen nach
wie vor eines der wichtigsten Schweißverfahren. Die Vorteile sind die einfache Ausführung, die
gute Automatisierbarkeit, günstig, flexibel und ein geringer Wärmeeintrag. Das Besondere ist
aber, dass die Schweißzange ein latentes Spannwerkzeug ist, die Bleche und somit die Kontaktstellen
in Position bringt und hält. Meist pressen zwei Elektroden zwei Bleche zusammen. Ist
der Kontakt hergestellt, fließt Strom über die Elektroden durch die Bleche und eine Erwärmung
findet statt. Die Erwärmung kann nach dem Jouleschen Gesetz beschrieben werden:
2
Q I ( t)
R ( t)
dt
S
ges
S
Formel 1:
Joulesches Gesetz
Hierbei ist I S der Schweißstrom, R ges der Gesamtwiderstand und t S die Stromzeit.
Der Gesamtwiderstand setzt sich aus den Stoff- und Kontaktwiderständen zusammen:
Abbildung 1:
Schematische Darstellung der Stoff- und Kontaktwiderstände einer Widerstandspunktschweißung
Alle Widerstände tragen somit zur Erwärmung bei, jedoch zeigt sich ein typisches dynamisches
Verhalten der Widerstände über die Schweißzeit (Abbildung 2). Die zu Beginn noch
dominierenden Kontaktwiderstände brechen schnell zusammen und die Stoffwiderstände
sorgen für eine fortschreitende Erwämung der Fügestelle: