Verfahrensbeschreibung

Das Widerstandsschweißen ist ein Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden von Werkstücken mit Wärme und Druck. Die notwendige Energie wird dem Werkstück konduktiv über Elektroden in Form von elektrischem Strom zugeführt. Man kann sich die Schweißanordnung aus einzelnen in Reihe geschalteten Kontakt- und Materialwiderständen vorstellen, die den Strom im Verhältnis zu ihrer Größe in Wärme umwandeln.

Kontaktwiderstände treten an den Berührungspunkten zwischen Elektrode und Werkstück bzw. zwischen den Werkstücken auf. Sie werden durch Temperatur, Anpressdruck, Verunreinigungen, Oxidschichten, Beschichtungen, Anlegierungen auf den Elektrodenkappen und Bauteilpassgenauigkeit bestimmt. Dagegen ergeben sich die Materialwiderstände aus den spezifischen Werkstoffwiderständen und der Temperatur. Schweißverbindungen entstehen bei geeigneter Widerstands- bzw. Wärmeverteilung und ausreichender Energiezufuhr typischerweise in Form von Schweißlinsen. Zur Verringerung der Verluste und zur gezielten Energieeinbringung in die Schweißzone verwendet man Elektrodenwerkstoffe mit besonderen Eigenschaften. Hierzu zählen hohe Leitfähigkeit, hoher Schmelzpunkt und geringer Kontaktwiderstand. Um konstante Kontaktverhältnisse und Schweißergebnisse zu erzielen, müssen die Elektroden formstabil sein.

Aus diesem Grund kommt es darauf an, Elektrodenwerkstoffe mit hoher Härte bzw. Festigkeit bei Anwendungstemperatur einzusetzen. Selbstverständlich möchte man diese Eigenschaften auch nach langer Wärmeeinwirkung vorfinden. Deshalb sollen die Werkstoffe über eine hohe Erweichungstemperatur und Anlassbeständigkeit verfügen.

Bei der Wahl des Elektrodenwerkstoffs muss die Absenkung des Schmelzpunktes infolge der Mischkristallbildung der Werkstoffe von Elektrode und Werkstück berücksichtigt werden. Entsprechend sollte der Elektrodenwerkstoff möglichst artgleich sein und einen hohen Schmelzpunkt aufweisen.