Was ist Widerstandsschweißen?

Das Widerstandsschweißen, manchmal auch als elektrisches Widerstandsschweißen (ERW) bezeichnet, ist ein Verfahren, bei dem Metalle miteinander verbunden werden können.  Während des Verfahrens wird Druck ausgeübt und ein starker elektrischer Strom durch die Kombination von Metallen geleitet, um die Schweißnaht zu erhitzen und die Metalle zu schmelzen, wodurch sie zusammengeschmiedet werden. Es gibt verschiedene Formen und Anwendungen, und es werden keine anderen Materialien benötigt, was es zu einem kostengünstigen Verfahren macht. Das Widerstandsschweißen wird im Allgemeinen zum Verbinden zweier einfacher Metallteile verwendet. Schweißelektroden versorgen die Bleche bzw. die zu verbindenden Teile mit elektrischem Strom und üben eine Kraft auf sie aus. Diese Kraft wird in Wärme umgewandelt. Die Hitze wird so erzeugt, dass das Metall an der Verbindungsstelle, dem Widerstandspunkt zwischen den gegenüberliegenden Flächen, schmilzt. Die Elektrode entzieht dann der geschmolzenen Schweißzone die Wärme, die an der Stelle, an der sie erstarrt, eine Schweißlinse bildet. Vor, während und nach dem Anlegen eines Stroms wird eine Kraft zur Begrenzung der Kontaktzone ausgeübt.

Arten des Widerstandsschweißens

Es gibt diverse Widerstandsschweißverfahren mit unterschiedlichen Anwendungen, wie Punktschweißen, Nahtschweißen und Stumpfschweißen. Jede hat eine andere spezifische Schweißanwendung, die sie für eine bestimmte Situation optimal geeignet macht. Das Widerstandspunktschweißen wird in der Automobilindustrie zum Verbinden von Stahl und in der Luft- und Raumfahrtindustrie für Flugzeugteile aus Aluminiumlegierungen eingesetzt. Es handelt sich um eine der ältesten und einfachsten Formen des Widerstandsschweißens, bei der eine Schweißraupe entsteht, indem elektrischer Strom zwischen die beiden Metallteile geleitet wird, während sie zwischen Elektroden zusammengehalten werden, die aufgrund ihrer hervorragenden Leitfähigkeit in der Regel aus Kupferbasislegierungen hergestellt werden. Das Widerstandsnahtschweißen ist eine Abwandlung der Standardform des Punktschweißens, aber statt eines Punktes, der ein Nugget bildet, wird eine Reihe von überlappenden Nuggets hergestellt. Dazu werden herkömmliche Punktschweißelektroden in der Regel durch Räder ersetzt, die sich drehen, wenn die Teile zwischen ihnen eingelegt werden. Das Verfahren erzeugt also keinen einzelnen Punkt, sondern eine durchgehende Schweißnaht. Das Nahtschweißen wird häufig bei der Herstellung von dünnen, luftdichten Behältern, wie z. B. Kraftstofftanks, verwendet und ist im Allgemeinen nicht zum Schweißen von Aluminium geeignet. Das Widerstandsbuckelschweißen ist eine Form des Widerstandsschweißens, bei der der Strom, die Kraft und die Schweißzeit in Vorsprüngen konzentriert werden, die über die Oberfläche hinausragen. Das Buckelschweißen wird im Allgemeinen für das Schweißen dickerer Materialien verwendet als für dünnere Metallteile, die normalerweise punktgeschweißt werden müssen, und häufig für Nichtmetalle. Es wird hauptsächlich in der Elektro-, Automobil- und Bauindustrie verwendet. Das Widerstandsstumpfschweißen ist ein Verfahren, mit dem zwei Bauteile mit ähnlichem Querschnitt in einem einzigen Arbeitsgang verbunden werden können, der gleichzeitig am gesamten Objekt und nicht nur an kleinen Bereichen durchgeführt wird.

Beim Stumpfschweißen erfolgt die Energieübertragung hauptsächlich durch die von den Teilen selbst erzeugte Widerstandswärme. Hierbei handelt es sich um eine schnellere Art des Widerstandsschweißens, bei der der Schweißer die Teile mit etwas Druck zusammenfügt und dann einen starken Strom durch die Verbindung leitet, der Oberflächenunregelmäßigkeiten wegbrennt. Sobald die Schweißnaht genügend Wärme erzeugt hat, werden die Teile durch gleichzeitige Anwendung von Wärme und Druck verbunden. Dadurch entsteht eine geschmiedete Stumpfnaht, bei der kein geschmolzenes Metall in der Verbindung verbleibt.