Einseitiges Punktschweißen mit Thermoexpansionsregelung im Leichtbau

Widerstandsschweißen ist nach wie vor eine der wirtschaftlichsten Verbindungstechniken. Um dies bei der Produktion von Aluminiumstrukturen mit einseitiger Zugänglichkeit anzuwenden, wurde das Konstant­kraft­system magneticDRIVE entwickelt, das die Elektrodenkraft mittels eines hochdynamischen Elektro­magneten erzeugt. Der Ansatz beruht darauf, dass sich bei Temperatur­erhöhung höherschmelzende Werkstoffe ausdehnen. Diese Thermoexpansion führt zu einer Elektrodenbewegung, die mittels der im magneticDRIVE enthaltenen Weg- und Kraftmessung analysiert werden kann. Zuerst wurden die Schweißversuche mittels einer Simulation und anschließend mit einem Versuchsaufbau verifiziert. Dazu wurden verschiedene Kraft- und Stromprogramme mit unterschiedlichen Impulsen verwendet, um so die Auswirkung auf Spritzerbildung, Elektrodeneindruck und Linsenwachstum zu überprüfen. Der Schwerpunkt der Analyse liegt dabei auf der Korrelation mit der Thermoexpansion.