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Schweißqualität dank regelbarem Linearantrieb

| Redakteur: Frauke Finus

Filigrane Bauteile wie feine Siebe müssen genau und sauber verbunden werden. Beim Buckelschweißen ist exaktes und schnelles Nachsetzen mit ausreichender Kraft ausschlaggebender Faktor. Um das Schweißergebnis zu verbessern, setzt Dalex einen Linearantrieb für den Schweißhub ein.

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Der Linearantrieb von Dalex sorgt beim Buckelschweißen für Schweißqualität und verkürzte Taktzeiten.
Der Linearantrieb von Dalex sorgt beim Buckelschweißen für Schweißqualität und verkürzte Taktzeiten.
( Bild: Dalex )

Das Buckelschweißen ist nach dem eigentlichen Punktschweißen das am weitest verbreitete Verfahren beim Widerstandsschweißen. Die Schweißverbindung entsteht durch elektrischen Strom und Kraft, die den Werkstücken durch auftragsspezifische, geometrisch angepasste Elektroden zugeführt werden, an den sogenannten Buckeln. Die Kunst dabei 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- beziehungswseise plattgedrückt und die einzelnen Teile werden nur 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 ungewollte Schweißspritzer und eine unsaubere Schweißung. Der patentierte Linearantrieb für den Schweißhub von Dalex, den das Unternehmen auf der Schweissen & Schneiden vorstellt, bringt die Lösung.

Die Kraft wird vorher über die Steuerung exakt definiert

„Unser neuer Antrieb ermöglicht zum Beispiel das saubere Verschweißen filigraner Bauteile, großer Ringbuckel und von Aluminiumteilen – und das wesentlich schneller als mit herkömmlichen Systemen. Diese arbeiten gewöhnlich rein pneumatisch oder mit einer Kombination aus Servoantrieb für den Anfahrhub und Pneumatik für den Schweißhub. Wir haben das vereinfacht und setzen einen magnetischen Linearantrieb sowohl für die Weg- als auch für die Kraftsteuerung ein. Das erlaubt eine optimale Kraftbeaufschlagung der Schweißposition mit der zu den Schweißparametern 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“, so Hans Werner Chwalisz, Geschäftsleitung Vertrieb und Marketing bei Dalex.

Die Elektroden fahren schnell mit bis zu 400 mm/s an die zu verschweißenden Bauteile heran. Sobald der Elektrodenhalter die gewünschte Lage erreicht, schaltet das System automatisch von Tempo auf die Kraftsteuerung um, wie der Hersteller mitteilt. 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, heißt es weiter.

Sauber, schnell und präzise

Zu Beginn der Schweißung werden die Elektroden mit nur wenig Druck auf den Buckel aufgesetzt, so dass sich dieser nicht verformt. 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, wie das Unternehmen mitteilt. Die Kraft sei dabei mit höchster Genauigkeit reproduzierbar. Zudem spreche der magnetische Linearantrieb sehr schnell an, so dass der Elektrodenhalter praktisch ohne Verzögerung nachrücke. So entstünden keine unerwünschten Schwankungen im Stromfluss oder der Druckbeaufschlagung. Das Ergebnis sei hervorragende Qualität der Schweißstelle ohne Spritzer.

„Die Kombination aus zügigem Anfahren, extrem schnellem Kraftaufbau, optimalem Nachsetzverhalten, und dem reproduzierbaren Kraftprogramm macht dabei das System zudem hoch effizient. Die Taktzeiten sind deutlich verkürzt – ein Plus für die Produktivität beim Buckelschweißen“, so Chwalisz. Dank des integrierten Messsystems werden die Elektroden mit einer Genauigkeit von +/- 0,01 mm positioniert, heißt es. Zudem erlaube das Führungssystem auch außermittiges Schweißen bei hohen Kräften.

Dalex auf der Schweissen & Schneiden 2017: Halle 10, Stand C54

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