Das Widerstandsschweißen ist ein Verfahren welches auch zum Schweißen von Kleinteilen eingesetzt wird. Bauteile aus Stahl oder verschiedenster Nichteisenmetalle werden mit geeigneten Fügeverfahren, wie Punktschweißen, Lackdrahtschweißen, Kompaktieren oder Widerstandshartlöten miteinander verbunden. In diesen Anwendungsformen spricht man auch vom Mikroschweißen.
Unterschiedlich elektrisch leitfähige Werkstoffe benötigen unterschiedlich hohe Ströme. Auch verschiedene Geometrien wie Buckel, Draht oder Gabel prozesssicher zu verbinden, erfordert von der Steuerung hochpräzise Strom-, Kraft-, Weg- und Temperaturprofile, sowie umfangreiche Abschalt-, Weiterschaltmöglichkeiten in den einzelnen Schweißimpulsen und sinnvolle Überwachungsmöglichkeiten.
Insbesondere das Aufkommen der Elektromobilität erweitert die Anwendungsmöglichkeiten des Mikroschweißen.
Beim Batterie schweißen werden die Verfahren sowohl für die Zellfertigung als auch für die Herstellung der Battriepacks eingesetzt. Daneben ist das Hairpin schweißen bei Elektromotoren ein neues Anwendungsfeld für Widerstandsschweißkomponenten.
Mit der modularen SPATZ+ Serie bietet MATUSCHEK im Kleinteilbereich Produktlösungen an, die höchsten Prozessanforderungen gerecht werden und auf spezielle Kundenwünsche optimiert werden können.
In Verbindung mit den LSK Feinschweißköpfen können auch kleine und kleinste Bauteile auf engem Raum geschweißt werden und stellen damit die Lösung für unzählige Verbindungsaufgaben in der Elektronik und Medizintechnik dar. Zum Erreichen höherer Ströme bis 100 kA und mehr lassen sich die SPATZ+ Steuerungen kaskadieren (Master/Slave). Somit können auch massivere Teile aus Kupfer oder Aluminium verschweißt werden, wie es etwa im Bereich der Elektromobilität der Fall ist. Vollautomatisierte Anlagen mit Feldbus und Ethernet zur übergeordneten Steuerung, Programmierung und Analyse sind mit den SPATZ+ Steuerungen ebenso realisierbar wie anspruchsvolle Handarbeitsplätze.
In der Medizintechnik muss eine Schweißverbindung ein Leben lang halten. Herzschrittmacher, Defibrillatoren, Stents und Gerätesensoren lassen kein Versagen der Verbindung zu. Hier braucht es Schweißköpfe mit der Präzision eines Skalpells und Steuerungen, die einen sicheren Schweißpunkt setzen und eine zuverlässige Diagnose geben können.
Geeignete Schweißsteuerungen für die Medizintechnik:
Geeignete Schweißköpfe für die Medizintechnik:
Kontakte werden in sehr großen Stückzahlen hergestellt. Ob geschweißt oder gelötet, trotz hoher Taktzahl, einer hohen thermischen Beanspruchung und fortschreitenden Verschleiß, muss die Verbindung zu jedem Zeitpunkt fest sein. Auf die Aufgabe abgestimmte Steuerungen der SPATZ+ Serie erzeugen hier nicht nur eine feste Verbindung, sondern durch eine umfangsreiche Möglichkeit an Überwachungsfunktionen können schlechte Verbindungen sicher erkannt werden. Durch eine Trendanzeige in der Software kann man auch schon früh erkennen, wenn etwas schief läuft.
Geeignete Schweißsteuerungen:
Geeignete Schweißköpfe:
Hauchdünne Folien aus exotischem Material sind mit feinsten Drähten und kaum sichtbaren Drahtwendeln zu verschweißen. Und jede Verbindung muss gut sein. Denn jede einzelne Schweißstelle entscheidet über die Funktion und Lebensdauer der Lampe.
Gefordert werden hier auch extrem "glatte" Ströme, um diese empfindlichen Materialen nicht mit Stromspitzen vorzuschädigen. Bei Kreuzdrahtverbindungen innerhalb der Lampen ist zudem eine enge Toleranz bei der Durchdringung der Drähte gefordert.
All diese Anforderungen können mit dem Hochfrequenzinverter der SPATZ+ Serie sicher erfüllt werden. Die zur Serienausstattung gehörenden Messeingänge für Strom-, Spannungs-, Kraft- und Wegsignale ermöglichen eine zuverlässige Inline-Kontrolle der Prozessdaten.
Geeignete Schweißsteuerungen:
Geeignete Schweißköpfe:
Hybridbauteile vereinen unterschiedliche Materialien und Geometrien. Für den Schweißprozess stellt dies oft eine besondere Herausforderung dar, da die Schweißstelle oft nicht optimal zu erreichen ist. Neben präzisen Steuerungen mit besonderen Überwachungsfunktionen braucht es auch Köpfe und Zangen, welche ihre exakte Lage kennen.
In Kombination mit unseren Hochfrequenzinvertern bieten sich hier unsere elektromotorischen Köpfe und -Zangen an. Diese können sich durch Erfassung des Weges nicht nur schnell auf den nächsten Schweißpunkt einstellen, sondern bieten durch den Linearantrieb auch ein sehr schnelles Nachsetzverhalten, wie man es von sehr guten Federköpfen kennt.
Geeignete Schweißsteuerungen:
Zusätzlich empfohlene Schweißköpfe:
Dieses Verfahren wird bei einseitig zugänglichen Kontaktstellen angewandt, wobei die Kontaktelektrode dicht neben der Schweißelektrode einseitig von oben aufsetzt.
Die Wicklungsdrahtenden liegen in einem Schlitz übereinander, der im Kollektor eingesägt ist. Dieses Verfahren wird in der Serienfertigung von Kleinmotoren an mechanisierten oder automatisierten Schweißanlagen angewendet und gehört zum Widerstandsschweißen lackisolierter Drähte. Es wird Hot Staking oder auch Heat Staking genannt.
Zur Standardausrüstung der geeigneten Stromquellen gehören u.a.: Grenzwert- und Alarmmanagement, integrierte Datenspeicher, Möglichkeiten zur Prozessdatenanalyse, verschiedene Regelstrategien, frei konfigurierbare Stromprofile und vieles mehr.
Geeignete Schweißsteuerungen:
Geeignete Schweißköpfe:
Auch bei Antriebsbatterien für die Elektromobilität können sowohl Zell- als auch die Batteriepackfertigung effizient, qualitativ hochwertig und kostengünstig mit Widerstandsschweißanlagen produziert werden. Auf Grund der aufkommenden Elektromobilität ein Thema der Zukunft.
Die Anforderungen beim Widerstandsschweißen der Verbinder innerhalb einer Bleibatterie sind sehr speziell. So gilt es einerseits insbesondere Schweißspritzer zu verhindern, da hierbei relativ große Mengen flüssigen Bleis in der Fertigungsanlage umherfliegen und die Batterie dadurch unbrauchbar wird. Andererseits müssen ebenso sog. "kalte Punkte" sicher vermieden werden, da diese zu einer Zerstörung der Batterie im späteren Einsatz führen können.
Bewährt haben sich hier sowohl für Neuanlagen aber auch für die nachträgliche Integration in Altanlagen, die Mittelfrequenzsysteme der SPATZ+ Baureihe.
Geeignete Schweißsteuerungen:
Geeignete Erweiterungskarten:
Kupfer und Aluminium sind zwei gut leitende Materialien, die viel Strom für die Mobilität durchleiten müssen, aber noch mehr Strom für eine feste Verbindung benötigen.
Für das Heißcrimpen an den Hairpin-Statoren braucht es starke Schweißsysteme und flexible Programmstrukturen, um die einzelnen Schritte des Fügeprozesses abbilden zu können.
Beim Widerstandslöten von dicken, kompaktierten Kupferlitzen braucht es eine Steuerung mit Ausdauer und auf den Schmelzpunkt des Lotes abgestimmte Temperaturregelung.
Geeignete Schweißsteuerungen:
Geeignete Schweißköpfe für das Schweißen in der Elektromobilität:
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