Laserschweißen vs. Widerstandsschweißen: Die Unterschiede werden erklärt

Definition von Widerstandsschweißen und Laserschweißen

Widerstandsschweißen

Das Widerstandsschweißen ist ein Fertigungsverfahren und eine Technologie, die zum Verbinden von Metallen oder anderen thermoplastischen Materialien wie Kunststoffen durch Erhitzen verwendet wird. Bei diesem Schweißverfahren wird nach dem Zusammenfügen des Werkstücks über die Elektrode Druck ausgeübt und die Widerstandswärme genutzt, die durch den Strom erzeugt wird, der durch die Kontaktfläche und den angrenzenden Bereich der Verbindung fließt.

Laserschweißen

Das Laserschweißen ist ein hocheffizientes, präzises, berührungsloses, umweltfreundliches und strahlungsfreies Schweißverfahren, bei dem ein Laserstrahl mit hoher Energiedichte als Wärmequelle eingesetzt wird.

Laserschweißen vs. Widerstandsschweißen

Klassifizierung von Schweißgeräten

Klassifizierung von Widerstandsschweißgeräten

Nach Angaben der Schweißverfahrenwird sie unterteilt in:

Punktschweißmaschine, Buckelschweißen Maschine, Nahtschweißmaschine und Stumpfschweißmaschine.

Je nach Art der Energieversorgung wird sie unterteilt in:

Einphasiges Netzfrequenzschweißgerät, sekundäres Gleichrichterschweißgerät, dreiphasiges Niederfrequenzschweißgerät, Energiespeicherschweißgerät und Inverterschweißgerät.

Klassifizierung von Laserschweißgeräte

Nach Angaben der Schweißverfahrenwird sie unterteilt in:

Punktschweißen, kontinuierliches SchweißenStumpfschweißen, Überlappungsschweißen

Je nach Lichtausgangsmodus kann es unterteilt werden in:

Reines FaserlaserschweißenLaserschweißen, Faserdurchlichtschweißen, YAG-Laserschweißen und Halbleiterlaserschweißen.

Klassifizierung des Widerstandsschweißens

Widerstand Schweißverfahren umfassen hauptsächlich Punktschweißen, Nahtschweißen, Buckelschweißen und Stumpfschweißen (Widerstandsstumpfschweißen und Abbrennstumpfschweißen)

1. Punktschweißen

Punktschweißen ist eine Art des Widerstandsschweißens, bei der zwei Metallteile durch Erhitzen an der Kontaktstelle verbunden werden. Das Metall wird geschmolzen und durch Widerstandserhitzung zusammengeschweißt, die durch das Pressen der Teile zwischen zwei zylindrischen Elektroden in einer Überlappungskonfiguration verursacht wird.

Punktschweißen

Punktschweißen wird hauptsächlich eingesetzt für Blechschweißen.

Prozess des Punktschweißens

① Vorpressen, um guten Kontakt mit dem Werkstück zu gewährleisten.

② Einschalten, um Nugget und Kunststoffring an der Schweißnaht.

③ Ausschalten des Schmiedens, damit das Nugget abkühlt und unter der kontinuierlichen Einwirkung von Druck kristallisiert, um eine Lötstelle mit dichter Struktur und ohne Lunker und Risse zu bilden.

2. Nahtschweißen

Nahtschweißen ist ähnelt in seinem Verfahren dem Punktschweißen, verwendet aber statt zylindrischer Elektroden eine rotierende scheibenförmige Rollenelektrode. Die zu schweißenden Metallteile werden in einer Überlappungs- oder Stumpfnaht positioniert und zwischen die beiden Rollenelektroden gelegt. Die Rolle übt Druck aus und dreht sich, wobei sie kontinuierlich oder intermittierend Strom anlegt, um eine durchgehende Schweißnaht zu erzeugen.

Nahtschweißen ist wird üblicherweise zum Schweißen von Strukturen verwendet, die regelmäßige Schweißnähte und Dichtungen erfordern, und wird typischerweise bei Metallplatten mit einer Dicke von weniger als 3 mm eingesetzt.

Nahtschweißen

3. Buckelschweißen

Das Buckelschweißen ist eine Form des Punktschweißens, bei der vorgeformte Erhebungen auf dem Werkstück verwendet werden. Während des Buckelschweißens Schweißverfahrenkönnen an der Verbindungsstelle gleichzeitig ein oder mehrere Nuggets gebildet werden.

4. Widerstandsstumpfschweißen

Widerstand Stumpfschweißen ist ein Verfahren, bei dem Metallteile stumpf miteinander verbunden werden, indem man ihre Stirnflächen in engen Kontakt bringt, sie durch Widerstandserhitzung in einen plastischen Zustand bringt und dann nach Abschalten des Stroms schnell Druck ausübt, um das Schweißen abzuschließen.

Dieses Verfahren wird hauptsächlich für das Schweißen von Metallteilen mit einfachen Formen, mit einem Durchmesser oder einer Seitenlänge von weniger als 20 mm und geringen Festigkeitsanforderungen verwendet.

5. Abbrennstumpfschweißen

Das Abbrennstumpfschweißen ist ein Verfahren, bei dem Metallteile in einer Stumpfstoßkonfiguration verbunden werden, indem die Endflächen schrittweise in engen Kontakt gebracht werden, diese Kontaktpunkte durch Widerstandsheizung erwärmt werden, unter dem Einfluss von Hochstrom ein Abbrand erzeugt wird, das Metall am Ende schmilzt und dann nach Abschalten des Stroms schnell Druck ausgeübt wird, wenn das Metall die gewünschte Temperatur innerhalb eines bestimmten Tiefenbereichs erreicht.

Die Verbindungsqualität des Abbrennstumpfschweißens ist besser als die des Widerstandsschweißens, und die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht entsprechen denen des Grundwerkstoffs. Die Oberfläche der Verbindung muss vor dem Schweißen nicht gereinigt werden.

Das Abbrennstumpfschweißen wird häufig zum Schweißen von kritischen Metallteilen verwendet und kann sowohl zum Schweißen desselben Metalls als auch zum verschiedene Metallesowie Metalle von 0,01 mm Metalldraht bis zu 20000 mm langen Metallstangen und Profilen.

Nachteile des Widerstandsschweißens:

Derzeit mangelt es an zuverlässigen zerstörungsfreien Prüfverfahren zur Bewertung Schweißqualitätund kann nur durch zerstörende Prüfungen von Prozessproben und Werkstücken sowie durch verschiedene Überwachungstechnologien bewertet werden.

Die beim Punkt- und Nahtschweißen verwendete Überlappungsverbindung erhöht nicht nur das Gewicht des Bauteils, sondern erzeugt auch einen Winkel um die Schweißnaht der beiden Bleche, was zu einer geringen Zugfestigkeit und schlechten Ermüdungsfestigkeit des Gelenks.

Die beim Schweißen verwendeten Geräte haben eine hohe Leistung und einen hohen Automatisierungsgrad, was sie teuer und schwer zu warten macht. Die häufig verwendeten Einphasen-Wechselstrom-Schweißgeräte mit hoher Leistung können auch das Gleichgewicht des Stromnetzes stören.

Vorteile des Laserschweißens:

Das Laserschweißen minimiert den Wärmeeintrag und verringert die Größe der metallurgischen Veränderung in der Wärmeeinflusszone, was zu einer minimalen Verformung durch Wärmeleitung führt.

Das Werkstück kann in eine geschlossene Umgebung, z. B. ein Vakuum oder eine kontrollierte Gasumgebung, gebracht werden.

Hochgeschwindigkeitsschweißen kann leicht durch Automatisierung erreicht werden, und der Prozess kann durch digitale oder Computer-Mittel gesteuert werden.

Beim Perforationsschweißen wird die Schweißraupe kann ein Verhältnis von Tiefe zu Breite von bis zu 10:1 haben.

Im Gegensatz zum Lichtbogen- und Elektronenstrahlschweißen wird es nicht durch Magnetfelder beeinflusst und ermöglicht eine genaue Ausrichtung der Werkstücke.

Eine breite Palette von Materialien kann geschweißt werden, darunter unähnliche Materialien.

Es werden keine Elektroden benötigt, wodurch Probleme mit Verschmutzung oder Beschädigung vermieden werden.

Da es sich um ein berührungsloses Schweißverfahren handelt, gibt es nur minimale Verluste und Verformungen an Maschinen und Werkzeugen. Es ist kein Vakuum oder Röntgenschutz erforderlich.

Der Laserstrahl kann leicht auf mehrere Arbeitsplätze umgeleitet werden.

Beim Schweißen von dünnen Materialien oder Drähten mit kleinem Durchmesser besteht keine Gefahr des Umschmelzens, wie es bei Lichtbogenschweißen.

Die Prozessparameter für das Schweißen eines 32 mm dicken Blechs in einem einzigen Durchgang wurden verifiziert und können die für das Schweißen dicker Bleche benötigte Zeit reduzieren. Blechschweißen und machen den Einsatz von Schweißzusatzwerkstoffen überflüssig.

Der Laserstrahl kann auf kleine, eng beieinander liegende Bereiche fokussiert werden, wodurch er sich ideal zum Schweißen kleiner Teile eignet.

Der Laserstrahl lässt sich mit optischen Instrumenten leicht führen und ausrichten und kann in einem gewissen Abstand zum Werkstück positioniert werden, so dass Hindernisse problemlos umfahren werden können.

Diese Flexibilität ermöglicht das Schweißen in Bereichen, in denen andere Schweißverfahren nicht anwendbar sind.

Das Laserschweißen kann auch zum Verbinden von Metallen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, z. B. unterschiedlichen Widerständen, verwendet werden.

Schlussfolgerung

Das Laserschweißen bietet zahlreiche Vorteile gegenüber dem traditionellen Widerstandsschweißen, wie z. B. eine höhere Schweißqualität, Kosteneffizienz und Vorteile.

Es hat ein breites Anwendungsspektrum und ist ein wesentlicher Bestandteil für zukünftige Schweißverfahren.

Der einzige Nachteil ist, dass die anfänglichen Anschaffungskosten relativ hoch sein können.

Seine Fähigkeiten, seine Produktionseffizienz und seine Vorteile übertreffen jedoch bei weitem die anderer Schweißgeräte.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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