Mehrschichtiges Punktschweißen von Blechen ist in der Automobilblechindustrie, bei Hardware-Strukturen, elektrischen Komponenten, Teilen für neue Energiequellen und bei der Herstellung von Haushaltsgeräten weit verbreitet. Bei Verwendung einesMFDC-Punktschweißmaschinestoßen viele Fabriken auf ein verstecktes Problem: Die Schweißnaht sieht auf der Oberfläche normal aus, mit sichtbaren Vertiefungen und Schweißspuren, aber bei Zug-, Schäl- oder zerstörenden Prüfungen löst sich die mittlere Schicht.
In der Produktion wird dies oft als Kaltschweißung, falsche Schweißnaht, fehlende Zwischenschichtverschmelzung oder schlechte Bindung zwischen den Schichten beschrieben. Er ist schwieriger zu erkennen als ein offensichtlicher Oberflächenfehler, da er von außen möglicherweise nicht sichtbar ist. Das Problem tritt möglicherweise nur während der Montage, beim Laden, bei Vibrationen oder bei Langzeitgebrauch auf, was die Festigkeit der Verbindung und die Produktsicherheit beeinträchtigen kann.
Die Herausforderung beim mehrschichtigen Blechschweißen besteht darin, dass die Schweißwärme nicht nur eine Schweißnaht an den äußeren Blechen bilden darf. Es muss außerdem jede Schnittstelle innerhalb des Stapels erreichen und verbinden. Wenn auch nur eine interne Schnittstelle keinen ordnungsgemäßen Schweißklumpen bildet, verringert sich die Zuverlässigkeit der gesamten Verbindung.
Die häufigste Fehleinschätzung beim mehrschichtigen Punktschweißen: Eine gute Oberfläche bedeutet nicht unbedingt eine gute innere Schweißnaht
Die Oberflächenvertiefung kann normal aussehen, während die Mittelschicht nicht verschmolzen ist
Beim Punktschweißen von zwei{0}Blechen muss normalerweise eine Schnittstelle zwischen Blech-zu-geregelt werden. Beim drei-Lagen- oder Vier-Lagen-Schweißen gibt es mehr Schnittstellen. Strom und Druck müssen durch die äußeren Schichten fließen und dennoch effektiv auf die inneren Schnittstellen wirken. Wenn die innere Schicht nicht genügend Wärme erhält, kann die Oberfläche Schweißspuren aufweisen, während die innere Grenzfläche schwach bleibt.
Aus diesem Grund sollte das mehrlagige Punktschweißen nicht allein nach dem Aussehen beurteilt werden. Eine normale Schweißnahtfarbe und eine normale Einkerbung beweisen nicht, dass jede Schicht ordnungsgemäß verbunden ist.
Zerstörende Tests offenbaren das eigentliche Problem
Wenn die Schweißnaht aufgestemmt wird und die äußere Schicht eine klare Verschmelzung zeigt, während die mittlere Schicht flach bleibt, ohne Rissspuren oder sichtbare Schweißperlenrückstände, ist die innere Schnittstelle wahrscheinlich nicht richtig verklebt.
Dies ist in der Massenproduktion riskant, da die Bediener es möglicherweise nicht visuell erkennen können. Bei der Genehmigung des ersten{1}Stücks sollten Schälprüfungen, Zugscherprüfungen oder Querschnittsprüfungen durchgeführt werden, anstatt sich nur auf das Aussehen der Schweißnaht zu verlassen.
Warum kommt es bei mehrschichtigen Blechen häufiger zu einer schlechten Zwischenschichtbindung?
Je mehr Schichten es gibt, desto schwieriger wird es für die Wärme, die mittlere Grenzfläche zu erreichen
Beim Punktschweißen entsteht Wärme, wenn Strom durch den Kontaktwiderstand an den Blechschnittstellen fließt. Bei zwei Blechen wird die Wärme an einer Grenzfläche konzentriert. Bei mehreren Blechen muss die Wärme auf mehrere Schnittstellen verteilt werden.
Wenn Strom, Zeit und Druck nicht richtig aufeinander abgestimmt sind, kann sich die Wärme auf die äußere Schicht oder nur an einer Grenzfläche konzentrieren, während die mittlere Grenzfläche nicht ausreichend schmilzt. Das Ergebnis ist, dass eine Schicht zwar verbunden werden kann, eine andere Schicht jedoch schwach bleibt.
Öl, Oxid oder Lücken zwischen den Schichten können leicht zu einer schwachen Bindung führen
Sobald mehrere Blätter gestapelt sind, sind die inneren Schnittstellen schwer zu prüfen. Wenn Stempelöl, Rostschutzöl, Oxide, Staub, Metallpartikel, Beschichtungsrückstände, Grate oder Lücken zwischen den Schichten vorhanden sind, verringert sich die tatsächliche Kontaktfläche.
In vielen Fällen ist die sichtbare Außenfläche sauber, die inneren Kontaktflächen jedoch nicht. Wenn die Elektrode nach unten drückt, scheint der Stapel eingeklemmt zu sein, obwohl noch Lücken oder Verunreinigungen darin verbleiben. Dies kann zu einer schlechten Zwischenschichthaftung führen.
Mehrschichtiges Schweißen ist empfindlicher auf den Elektrodenzustand
Wenn die Elektrodenfläche abgenutzt, vergrößert, falsch ausgerichtet, verunreinigt oder oxidiert ist, ändert sich die Stromverteilung. Eine zwei-Blechschweißung kann zwar noch bestehen, aber die internen Schnittstellen in einem mehrschichtigen Stapel reagieren empfindlicher auf die Wärmeverteilung. Sobald sich der Zustand der Elektrode ändert, kann sich die innere Schweißlinse verschieben oder kleiner werden.
Wenn die Schweißnähte zu Beginn akzeptabel sind, aber nach kontinuierlicher Produktion eine schlechte Verbindung auftritt, überprüfen Sie zuerst die Elektrodenfläche, die Elektrodenkühlung und die Ausrichtung der oberen -unteren Elektrode.
Überprüfen Sie diese Schilder zuerst in der Produktionshalle
Die Vertiefung ist tief, aber die Schweißnahtfestigkeit ist immer noch gering
Dies bedeutet normalerweise, dass das Außenblech offensichtlich Hitze oder Druck ausgesetzt war, die innere Schnittstelle jedoch keine ordnungsgemäße Schweißnaht gebildet hat. Möglicherweise hat der Strom die Tastenschnittstelle nicht erreicht, oder ein übermäßiger Druck hat möglicherweise einen verringerten Kontaktwiderstand und eine geringere Wärmeentwicklung zur Folge.
Eine tiefe Vertiefung bedeutet keine starke Schweißnaht. Beim mehrschichtigen Punktschweißen ist die Situation, die am meisten in die Irre führt, eine Schweißnaht, die auf der Oberfläche stabil aussieht, im Inneren aber keine richtige Schweißnaht aufweist.
Es sind Spritzer vorhanden, aber die Schichten sind nach dem Ablösen noch locker
Spritzer bedeuten, dass der Schweißprozess instabil ist. Dies kann auf übermäßigen Strom, unzureichenden Druck, Oberflächenverunreinigung oder ungleichmäßigen Kontakt zwischen den Schichten zurückzuführen sein. Spritzer bedeuten nicht, dass die Schweißnaht stärker ist. Es kann sein, dass ein lokaler Bereich überhitzt ist, während andere Schnittstellen immer noch keine Verbindung herstellen konnten.
Überprüfen Sie in diesem Fall zunächst die Sauberkeit und Passung der Schicht- und passen Sie dann Strom, Zeit und Druck an.
Einige Schweißnähte sind bei gleichen Einstellungen stabil, andere schwach
Wenn die Schweißqualität bei gleichen Parametern stark schwankt, liegt das Problem meist nicht einfach an „zu wenig Strom“. Zu den wahrscheinlicheren Ursachen gehören eine instabile Blechanpassung, lockere Werkzeuge, Elektrodenverschleiß, Abweichungen bei der Materialcharge oder eine inkonsistente Teilebestückung durch den Bediener.
Überprüfen Sie bei dieser Art von Problem die Prozesskonsistenz, bevor Sie Parameter ändern.
Erster Check: Liegen die Bleche tatsächlich in engem Kontakt?
Überprüfen Sie, ob zwischen den Schichten Öl und Oxid vorhanden sind
Stellen Sie vor dem Schweißen sicher, dass die Kontaktflächen sauber sind. Stempelöl, Rostschutzöl, Oxide, Staub und Metallspäne können die Schweißschnittstelle beeinträchtigen. Bei mehrschichtigen Platten sind die mittleren Schnittstellen besonders wichtig, da die Außenflächen leichter zu reinigen sind, während die Innenflächen nach dem Stapeln verborgen bleiben.
Bei verzinktem Stahl, vernickeltem Blech, verzinntem Blech, Edelstahl oder hochfestem Stahl müssen auch die Beschichtung und der Oberflächenzustand berücksichtigt werden. Unterschiedliche Oberflächen verändern den Kontaktwiderstand und wirken sich direkt auf die Wärmeverteilung aus.
Überprüfen Sie, ob die Blätter verzogen, falsch ausgerichtet oder entgratet sind
Wenn die Bleche verzogen sind, beim Stanzen zurückfedern, die Löcher falsch ausgerichtet sind oder Kantengrate aufweisen, können Lücken zwischen den Lagen entstehen. Beim Herunterdrücken der Elektrode wird möglicherweise nur ein Teil des Stapels eingeklemmt, während andere Schnittstellen leicht offen bleiben.
Vor dem Schweißen sollten die Bleche bei Bedarf geglättet, sichtbare Grate entfernt und Positionierungsstifte, Anschläge oder spezielle Vorrichtungen verwendet werden, um die Lagen ausgerichtet zu halten.
Erwarten Sie nicht, dass der Schweißer Montageprobleme behebt
Wenn die Bleche nicht richtig montiert sind, kann eine einfache Erhöhung des Stroms oder Drucks das Problem nicht zuverlässig lösen. Ein höherer Strom kann zu Spritzern, Durchbrennen oder tieferen Oberflächeneindrücken führen. Höherer Druck kann das Außenblech verformen, während der Innenkontakt instabil bleibt.
Bei mehrlagigem Punktschweißen sollte die Passung vor der Parameteroptimierung korrigiert werden.
Zweiter Check: Erreicht die Wärme die innere Schicht?
Wenn der Strom zu niedrig ist, besteht die Gefahr, dass sich in der Mittelschicht eine Kaltschweißnaht bildet
Mehrschichtige Platten benötigen Wärme, um tiefere Grenzflächen zu erreichen. Wenn der Strom zu niedrig ist, bildet die mittlere Grenzfläche möglicherweise keine ausreichende Schweißlinse. Die äußere Schicht kann Schweißspuren aufweisen, aber die innere Schicht kann sich beim Auseinanderhebeln leicht lösen.
Während des Setups kann der Strom schrittweise, aber nicht zu aggressiv erhöht werden. Nach jeder Anpassung sollte ein Schältest oder eine Querschnittsprüfung durchgeführt werden, um zu bestätigen, ob sich das Nugget an der Zielschnittstelle bildet.
Wenn die Schweißzeit zu kurz ist, gelangt die Wärme möglicherweise nicht bis zur Innenschicht
Wenn die Schweißzeit zu kurz ist, kann es sein, dass sich die äußere Schicht erwärmt, aber die innere Schnittstelle erreicht möglicherweise nicht die Verbindungstemperatur, bevor der Zyklus endet. Dies führt auch zu einer schwachen Bindung in der Mittelschicht.
Allerdings ist eine längere Zeit nicht immer besser. Zu lange Zeit kann zu Spritzern, Verformungen, tiefen Eindrücken und einer Verdunkelung der Oberfläche führen. Ein besserer Ansatz besteht darin, Strom, Zeit und Druck gemeinsam anzupassen, anstatt die Zeit allein zu erhöhen.
Dicke -Dünnblechkombinationen erfordern besondere Aufmerksamkeit auf die Nuggetposition
Wenn der Stapel sowohl dicke als auch dünne Bleche oder unterschiedliche Materialien enthält, kann es zu einer Verschiebung der Schweißnaht zu einer Seite kommen. Eine Schnittstelle kann gut haften, während eine andere schwach bleibt.
Diese Art von Struktur sollte durch Querschnittsprüfung oder zerstörende Tests überprüft werden, um die Fusion an jeder Schnittstelle zu bestätigen, und nicht nur durch die Gesamtzugfestigkeit.
Dritte Prüfung: Sind die Elektroden und Werkzeuge stabil?
Eine vergrößerte Elektrodenfläche verringert die Wärmekonzentration
Nach längerem Gebrauch wird die Elektrodenfläche größer, flacher oder durch anhaftendes Metall verunreinigt. Eine größere Fläche verringert die Stromdichte, was die Wärmeentwicklung verringert und die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sich an den internen Schnittstellen Kaltschweißnähte bilden.
Bei der Produktion sollte ein regelmäßiger Elektrodenpflegeplan angewendet werden. Warten Sie nicht, bis die Schweißnähte schwach werden, da bis dahin möglicherweise bereits eine Charge fehlerhafter Teile hergestellt wurde.
Falsch ausgerichtete Elektroden können die Schweißlinse verschieben
Wenn die obere und untere Elektrode nicht ausgerichtet sind, verschieben sich sowohl Strompfad als auch Druckverteilung. Bei mehrschichtigen Blechen kann dies dazu führen, dass eine Schicht überhitzt, während eine andere Schicht schwach bleibt.
Die Elektrodenausrichtung sollte ein grundlegender Prüfpunkt bei der Einrichtung eines mehrschichtigen Punktschweißens sein. In vielen Fällen ist die Korrektur der Elektrodenausrichtung effektiver als die blinde Erhöhung der Schweißparameter.
Instabile Werkzeuge führen dazu, dass sich jede Schweißnaht anders verhält
Nach dem Stapeln der Bleche können lose Werkzeuge während des Schweißens zu geringfügigen Bewegungen führen. Beim einfachen Schweißen von zwei -Blechen mag das keine große Rolle spielen, aber bei einem mehrschichtigen Stapel kann jede Änderung des Kontakts zwischen den Schichten die Schweißqualität verändern.
Die Vorrichtung sollte genau positioniert sein, sicher klemmen und ein gleichmäßiges Be- und Entladen ermöglichen. Für die Serienproduktion wird eine fehlersichere Positionierung empfohlen, um fehlende Schichten, vertauschte Teile oder Fehlausrichtungen zu vermeiden.
Verwenden Sie Standardparameter nicht direkt für gemischte Materialien
Beschichtete Materialien verändern den Kontaktwiderstand
Verzinkte, vernickelte und verzinnte Bleche weisen ein unterschiedliches Oberflächenverhalten auf, sodass sich die Wärmeverteilung beim Schweißen ändert. Beschichtungen können auch Spritzer, Porosität oder Elektrodenverschmutzung verursachen.
Wenn diese Materialien beim mehrschichtigen Punktschweißen verwendet werden, müssen die Parameter normalerweise erneut bestätigt werden. Um den Kontakt zwischen den Schichten bei Bedarf zu verbessern, kann ein Vorheizimpuls oder ein Mehrimpulsprozess in Betracht gezogen werden.
Edelstahl, hochfester Stahl und Weichstahl verteilen die Wärme unterschiedlich
Verschiedene Materialien haben unterschiedliche elektrische Widerstände, Wärmeleitfähigkeiten und Dicken. Die Wärme verteilt sich nicht gleichmäßig über den Stapel. Manche Materialien erwärmen sich leichter, andere leiten die Wärme schneller ab. Wenn standardmäßig zwei-Blechparameter verwendet werden, kann die Verbindung zwischen den Schichten instabil werden.
Für diese Kombinationen sollten zunächst Probeschweißungen durchgeführt und die Parameter auf der Grundlage zerstörender Testergebnisse angepasst werden.
Mehr Schichten bedeuten ein engeres Prozessfenster
Beim Punktschweißen mit drei-Schichten, vier{1}Schichten oder höher-Schichten ist das Prozessfenster normalerweise enger als beim Schweißen mit zwei{3}Blechen. Wenn der Strom etwas zu niedrig ist, kann es zu einer Kaltverschweißung der Innenschicht kommen. Wenn der Strom etwas zu hoch ist, kann die äußere Schicht spritzen oder übermäßige Eindrücke aufweisen. Wenn der Druck zu niedrig ist, wird der Kontakt zwischen den Schichten instabil. Bei zu hohem Druck kann die Wärmeerzeugung unzureichend sein.
Aus diesem Grund sollte das Schweißen mehrlagiger Bleche immer durch Probeschweißen validiert werden, anstatt sich nur auf Erfahrung zu verlassen.
Wie können Sie sicherstellen, dass eine mehrschichtige Schweißnaht wirklich stabil ist?
Verlassen Sie sich nicht nur auf das Aussehen der Schweißnaht
Das Aussehen der Schweißnaht ist nur eine grundlegende Prüfung. Das häufigste Problem beim mehrschichtigen Punktschweißen besteht darin, dass die Schweißnaht von außen normal aussieht, während die interne Schnittstelle schwach ist. Durch eine visuelle Inspektion können Spritzer, übermäßige Vertiefungen, Durchbrennen und Schweißnahtversatz erkannt werden, die Bildung interner Schweißklumpen kann jedoch nicht vollständig bestätigt werden.
Schältests zeigen schnell Probleme zwischen den Schichten auf
Mithilfe des Schältests lässt sich feststellen, welche Schicht nicht richtig verklebt ist. Wenn sich die mittlere Schicht leicht öffnet oder nach dem Versagen keine sichtbare Bruchspur zu sehen ist, ist die innere Bindung unzureichend.
Bei der Genehmigung des ersten{0}Stücks und nach Parameteränderungen wird empfohlen, Schältests durchzuführen, anstatt sich nur auf das Aussehen zu verlassen.
Die Querschnittsprüfung zeigt die Nugget-Position
Bei wichtigen Schweißnähten ist die Querschnittsprüfung zuverlässiger. Es zeigt an, ob die Schweißlinse die Zielschnittstelle erreicht, ob die Schweißlinsengröße ausreichend ist und ob eine Schweißlinsenverschiebung, Porosität oder mangelnde Verschmelzung vorliegt.
Für Automobil-, sicherheitsrelevante oder elektrische Verbindungsteile ist die Querschnittsüberprüfung äußerst nützlich.
Kontinuierliche Tests kommen einer echten Massenproduktion näher
Eine gute Probe beweist nicht, dass die Massenproduktion stabil ist. Schweißen Sie kontinuierlich eine kleine Charge und vergleichen Sie Schweißfestigkeit, Aussehen, Spritzer, Elektrodentemperaturanstieg und Fehlerart von den ersten Teilen mit den späteren Teilen.
Wenn die Schweißnähte während der kontinuierlichen Produktion allmählich schwächer werden, überprüfen Sie den Elektrodenverschleiß, die Kühlung, den Stromkreis und die Werkzeugstabilität.
Praktische Ratschläge zum Kauf einer Punktschweißmaschine
Schauen Sie nicht nur auf den Maximalstrom
Beim mehrschichtigen Punktschweißen ist ein höherer Strom nicht immer besser. Was wichtiger ist, ist eine stabile Stromabgabe, eine feine Parameteranpassung und eine konstante Leistung während der kontinuierlichen Produktion.
Eine MFDC-Punktschweißmaschine ist nützlich, da sie eine stabile Stromregelung bietet, die sich für Blechschweißanwendungen eignet, bei denen Wiederholgenauigkeit erforderlich ist. Dennoch sollte die endgültige Entscheidung auf echten Beispielschweißergebnissen basieren.
Das Drucksystem muss stabil und kontrollierbar sein
Mehrschichtige Platten benötigen Druck, um jede Schicht festzuklemmen, aber sowohl zu viel als auch zu wenig Druck können Probleme verursachen. Überprüfen Sie bei der Auswahl der Ausrüstung den Druckeinstellbereich, die Wiederholbarkeit und die Stabilität des Kraftsystems.
Wenn der Druck schwankt, schwankt auch die innere Schweißlinse.
Die Elektrodenkühlung und der leitfähige Stromkreis sollten nicht außer Acht gelassen werden
Während der kontinuierlichen Produktion beeinflussen die Elektrodentemperatur und der Schaltkreiszustand die Schweißstabilität. Schlechte Kühlung, überhitzte Elektroden oder lose leitende Verbindungen können dazu führen, dass sich die Schweißqualität bei gleichen Einstellungen verändert.
Stellen Sie beim Kauf von Geräten sicher, dass die Elektrodenkühlung, die leitfähigen Sammelschienen, der Transformatorausgang und das Steuerungssystem für eine kontinuierliche Produktion geeignet sind.
Es ist ein echtes Probeschweißen erforderlich
Mehrschichtiges Blechmaterial, Schichtanzahl, Dicke, Beschichtung und Schweißposition können das Ergebnis beeinflussen. Stellen Sie dem Lieferanten vor dem Kauf echte Bleche und Testanforderungen für Probeschweißungen zur Verfügung. Verwenden Sie Schäl-, Zugscher- oder Querschnittstests, um die interne Bindung zu überprüfen.
Ein Maschinendatenblatt allein kann Ihnen nicht sagen, ob die Maschine für Ihr Produkt geeignet ist.
FAQ
F: Ist eine MFDC-Punktschweißmaschine für das Schweißen mehrschichtiger Bleche geeignet?
A: Ja. Eine MFDC-Punktschweißmaschine bietet eine stabile Stromabgabe und eignet sich für mehrschichtige Bleche, Automobilbleche, Hardwarestrukturen und elektrische Komponenten. Allerdings müssen Parameter, Elektroden, Druck und Werkzeuge auf die Schichtanzahl, das Material und die Dicke abgestimmt sein.
F: Warum sieht die Oberfläche verschweißt aus, aber die Mittelschicht ist schwach?
A: Eine Schweißmarkierung auf der Außenschicht beweist nicht, dass sich an der inneren Grenzfläche ein richtiger Nugget gebildet hat. Die Wärme kann in der Nähe der Oberfläche konzentriert sein, während die mittlere Grenzfläche nicht ausreichend verschmilzt.
F: Sollte ich den Strom direkt erhöhen, wenn die Verbindung zwischen den Schichten schlecht ist?
A: Nicht sofort. Überprüfen Sie zunächst die Sauberkeit der Zwischenschichten, den Sitz der Folie, den Elektrodenzustand und den Druck. Passen Sie dann Strom, Zeit und Pulsmodus schrittweise an.
F: Wie kann ich bestätigen, dass jede Schicht richtig verschweißt ist?
A: Verwenden Sie Schältests, Zugschertests, zerstörende Tests oder Querschnittsprüfungen. Eine visuelle Inspektion allein kann die innere Verklebung nicht vollständig bestätigen.
F: Kann der Elektrodenverschleiß die Bindung in der Mittelschicht beeinträchtigen?
A: Ja. Der Elektrodenverschleiß verändert die Kontaktfläche und die Stromdichte, was sich auf die Wärmeverteilung auswirkt. Interne Schnittstellen in mehrschichtigen Blechen reagieren empfindlicher auf Wärmeveränderungen, daher sollten die Elektroden regelmäßig gereinigt und ausgetauscht werden.
Abschluss
EinMFDC-Punktschweißmaschinekann zum mehrschichtigen Blech---Schweißen verwendet werden, dieser Prozess kann jedoch leicht falsch eingeschätzt werden. Die Schweißnaht sieht auf der Oberfläche möglicherweise normal aus, während die inneren Schichten nicht richtig verbunden sind.
Um eine schlechte Bindung zwischen den Schichten zu reduzieren, erhöhen Sie nicht einfach den Strom. Stellen Sie zunächst sicher, dass die Schichten sauber und fest sitzen. Stellen Sie dann sicher, dass Wärme und Druck gleichmäßig auf jede Schnittstelle übertragen werden. Der Elektrodenzustand, die Werkzeugposition und die Stabilität der Materialcharge müssen ebenfalls kontrolliert werden.
Bei der Massenproduktion sollten Schältests, Zugschertests oder Querschnittsprüfungen bei der Erststückgenehmigung und nach Parameteränderungen durchgeführt werden. Nur durch die Bestätigung der Nugget-Position und der Zwischenschichtbindung können Sie feststellen, ob der Strom aktuell istPunktschweißmaschineund Parametereinstellungen für die Produktion geeignet sind.
