Punktschweißgeräte ermöglichen eine präzise Verbindung von Metallblechen durch lokales Erhitzen mit elektrischem Strom, ideal für anspruchsvolle Arbeiten in der Industrie und im Handwerk. Diese Technik, die auf Widerstandsschweißen basiert, wird seit dem 19. Jahrhundert eingesetzt und hat sich durch ihre Effizienz und Genauigkeit bewährt. Besonders in der Automobilbranche und im Maschinenbau spielt das Punktschweißgerät eine zentrale Rolle für hochwertige Schweißnähte.
Geschichte der Punktschweißung
Die Punktschweißung wurde erstmals 1856 von William Thomson, auch bekannt als Lord Kelvin, patentiert und angewendet. Er gilt als Begründer dieser Methode, die eine revolutionäre Verbesserung in der Metallverbindung darstellte. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts testete Thomson auch die Stoßschweißung und integrierte sie in die Praxis, was den Fortschritt in der Schweißtechnik vorantrieb.
In Russland wurden parallel intensive Entwicklungen betrieben, um effiziente Methoden zur Verbindung metallischer Konstruktionen zu schaffen. Dies führte zur Erfindung der Nahtschweißung als Alternative zur Punktschweißung. Bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts kamen die ersten Prototypen in die industrielle Produktion, gefolgt vom Serienbau von Geräten für die Kontaktsschweißung.
Punktschweißen ist eine der effizientesten und kostengünstigsten Methoden zur Verbindung dünner Bleche und bietet eine hohe Produktionsgeschwindigkeit mit konstanter Qualität.
Wie funktioniert Punktschweißen?
Beim Punktschweißen werden Metallbleche oder Konstruktionen durch lokales Erhitzen mit elektrischem Strom verbunden, was eine schmelzfreie Schweißnaht erzeugt. Der Prozess basiert auf Widerstandsschweißen, bei dem der Strom an den Elektrodenkontaktpunkten den Metallbereich aufschmilzt. Die zulässige Blechdicke liegt typischerweise zwischen 0,5 und 8 mm, während industrielle Anlagen bis zu 30 mm verarbeiten können.
Der Bediener legt die vorbereiteten Werkstücke übereinander und fixiert sie zwischen zwei Elektroden. Sobald der Strom zufließt, entsteht durch Ionenbewegung und Wärme eine Verbindung im Inneren des Metalls. Nach Erreichen der Schmelze folgt die Schmiedephase, in der der Strom unterbrochen wird und die Kristallisation einsetzt, was eine stabile 'Punkt'-Verbindung hinterlässt.
Die Größe der Schweißnaht hängt von Faktoren wie Stromstärke, Prozessdauer, Elektrodenform, Oberflächenzustand und Pressdruck ab. Elektroden bestehen meist aus Kupfer aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit für Strom und Wärme. Eine Studie der American Welding Society zeigt, dass Punktschweißen in rund 80 Prozent der weltweiten Karosserie-Montagen eingesetzt wird, dank seiner Präzision und Geschwindigkeit.
Wichtiger Hinweis
Die Schweißpunktgröße überschreitet selten 1 bis 1,5 mm, was eine hohe Präzision für feine Arbeiten gewährleistet.
Vorbereitung der Werkstücke für das Punktschweißen
Vor dem Einsatz eines Punktschweißgeräts muss die Oberfläche der Bauteile gründlich gereinigt werden, um eine optimale Verbindung zu erzielen. Entfernen Sie Schmutz, Öl, Rost und Oxidationen von beiden Seiten der Bleche. Dies geschieht durch chemisches Ätzen, Schleifen mit Abriebmitteln, Sandstrahlen oder mechanisches Bürsten mit einer Metallbürste.
Nach der Reinigung wählt der Bediener den passenden Arbeitsmodus aus, abhängig von Material und Dicke. Eine saubere Oberfläche minimiert den Widerstand und verbessert die Schweißqualität erheblich. Reviews des Deutschen Verbands für Schweißen (DVS) betonen, dass moderne Punktschweißzangen Zykluszeiten von nur 0,1 Sekunden erreichen können, was die Produktivität um bis zu 50 Prozent steigert.
Arten der Punktschweißung
Punktschweißung unterteilt sich in weiche und harte Varianten, die je nach Anforderung gewählt werden. Diese Unterschiede betreffen Stromdichte, Dauer und Druck, um verschiedene Materialien optimal zu verbinden. Die Auswahl des Modus ist entscheidend für die Festigkeit der Naht.
- Weicher Modus: Niedrige Stromdichte von 70 bis 160 A/mm², Prozessdauer 2 bis 3 Sekunden, geringer Druck – geeignet für empfindliche Materialien.
- Harter Modus: Hohe Stromdichte von 160 bis 360 A/mm², kurze Zykluszeit von 0,2 bis 1,5 Sekunden, höherer Druck – ideal für dickere Bleche.
Elektrodenauswahl im harten Modus
Im harten Modus muss der Elektrodendurchmesser 3 bis 4 mm größer als die Gesamtdicke der zu schweißenden Teile sein. Bei einer Blechdicke von 3 mm beträgt der Mindestdurchmesser somit 6 mm. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Wärmeverteilung und stabile Nähte.
Einseitiges und Zweiseitiges Punktschweißen
Bei der einseitigen Punktschweißung erfolgt die Verbindung nur von einer Seite, was Flexibilität bei der Positionierung bietet. Sie eignet sich für Ankerungen an beliebigen Stellen, unabhängig von der Länge der Klemmarme. Der Nachteil liegt in der möglichen unzureichenden Presskraft, die die Qualität beeinträchtigen kann.
Die zweiseitige Variante verwendet parallele Klemmarme auf beiden Seiten des Werkstücks und sorgt für gleichmäßigen Druck. Dies führt zu zuverlässigen Nähten, ist aber auf kürzere Klemmenbeschränkt. Beide Methoden basieren auf Widerstandspunktschweißen und werden mit speziellen Punktschweißzangen umgesetzt.
Fortschrittliche Punktschweißtechnologie minimiert hitzebeeinflusste Zonen und gewährleistet die strukturelle Integrität in anspruchsvollen Anwendungen wie der Automobilfertigung.
Anwendungen der Punktschweißung
Die Punktschweißung findet vor allem in der Automobilindustrie Verwendung, etwa beim Schweißen von Karosserieteilen und Kabinen. Sie ist essenziell für präzise Verbindungen in Fahrzeugkonstruktionen. Auch im Flugzeugbau wird sie für Instrumente, Elektronenröhren und Triebwerke eingesetzt.
- Schweissen von Waggonverkleidungen in der Eisenbahnindustrie.
- Herstellung von Haushaltsgegenständen wie Metallgeschirr.
- Produktion von Sportgeräten und dekorativen Verkleidungen.
- Reparaturen an Karosserien mit Punktschweißgeräten für KFZ.
Bytovye Anwendungen
Für den Heimgebrauch eignen sich tragbare Punktschweißgeräte, wie Akku-Modelle, für DIY-Projekte. Sie ermöglichen einfache Reparaturen an Blechen oder das Anbringen von Zierleisten. Solche Geräte, oft als Mini-Punktschweißgeräte verfügbar, sind benutzerfreundlich und vielseitig.
Tipp für Anfänger
Wählen Sie ein Punktschweißgerät mit Akku für mobile Arbeiten, um Kabelsalat zu vermeiden und Flexibilität zu gewinnen.
Vertrauenswürdige Hersteller von Punktschweißgeräten
Die italienische Firma BlueWeld existiert seit 1963 und hat sich unter der Führung von Gründer Antonio Spillard zu einem Marktführer entwickelt. Sie bietet zuverlässige Ausrüstung für Widerstandsschweißen. Telwin, gegründet 2003, wächst rasch und produziert Serien wie Inverspotter, Aluspotter, Modular, Digital Modular, PTE und PCP für diverse Anwendungen.
Punktschweißzangen von Telwin und BlueWeld
Das Modell Digital Modular 230 von Telwin ist eine handliche Schweißzange, leicht und vielseitig für Privatnutzer, Autowerkstätten und Industrie. Es verfügt über elektronische Zeitsteuerung und einstellbare Presskraft, was es auch für Einsteiger einfach macht. Ähnlich ist die Plus 230 von BlueWeld, die mit Fuzzy-Logic-Mikroprozessor automatisch Einstellungen wählt und anpasst.
Schweißgeräte und Generatoren
Der Aluspotter 6100 von Telwin ist ein portabler Generator für Kondensatorschweißen, der unvorbereitete Oberflächen verbindet, inklusive lackierter oder verzinkter Teile. Der Prozess ist kurz und schont die Materialien, ideal für Autoreparaturen. Die BTE 28 von BlueWeld ist eine stationäre Maschine mit Hebelmechanik für Industrie und Werkstätten, im Gegensatz zur pneumatisch gesteuerten VSR-Variante.
- Digital Modular 230 (Telwin): 230 V, 13 kW, Abmessungen 440x110x185 mm, Gewicht 11 kg.
- Aluspotter 6100 (Telwin): 220 V, 0,9 kW, Abmessungen 430x170x290 mm, Gewicht 12,7 kg, Drahtdurchmesser 3-8 mm.
- BTE 28 (BlueWeld): 380 V, 42 kW, Abmessungen 790x320x1280 mm, Gewicht 141 kg.
- Plus 230 (BlueWeld): 230 V, 13 kW, Abmessungen 440x110x185 mm, Gewicht 10,3 kg.
Moderne Punktschweißgeräte erreichen Zykluszeiten von nur 0,1 Sekunden pro Naht und steigern die Produktivität in der Industrie um bis zu 50 Prozent.
Auswahlkriterien für Punktschweißgeräte
Beim Kauf eines Punktschweißgeräts achten Sie auf Spannung, Leistung und Gewicht, passend zu Ihrer Anwendung. Für mobile Arbeiten eignen sich Akku-Punktschweißgeräte, während stationäre Modelle für Industrie besser sind. Berücksichtigen Sie auch die Kompatibilität mit Blechdicken und Oberflächenarten.
Marken wie Telwin und BlueWeld bieten Modelle für Karosseriearbeiten oder Akkuzellen-Schweißen. Referenzen wie das Resistance Welding Handbook der AWS helfen bei der Auswahl. Testen Sie Funktionen wie automatisierte Einstellungen für professionelle Ergebnisse.
Achtung
Vermeiden Sie Geräte ohne ausreichende Presskraft, da dies zu schwachen Nähten führen kann, besonders bei einseitigem Punktschweißen.
Häufig gestellte Fragen
- Wie funktioniert ein Punktschweißgerät?
- Es erhitzt Metallpunkte durch Stromwiderstand zwischen Elektroden, schmilzt das Material lokal und verbindet es durch Druck und Abkühlung. Die Prozessdauer variiert je nach Modus von Sekundenbruchteilen bis Sekunden.
- Welche Blechdicken eignen sich für Punktschweißen?
- Standardmäßig von 0,5 bis 8 mm, mit industriellen Anlagen bis 30 mm. Für dünne Bleche sind weiche Modi empfehlenswert.
- Was sind die Vorteile eines Akku-Punktschweißgeräts?
- Hohe Mobilität ohne Kabel, ideal für KFZ-Reparaturen oder DIY. Modelle wie Parksides Zange sind leicht und benutzerfreundlich.
- Kann man mit einem Punktschweißgerät Karosserien reparieren?
- Ja, spezielle Modelle wie Telwin Digital Modular eignen sich für Karosseriearbeiten, inklusive einseitigem Schweißen an lackierten Flächen.
- Welche Hersteller empfehlen Sie für Punktschweißzangen?
- Telwin und BlueWeld bieten zuverlässige Optionen wie Aluspotter oder Plus 230, mit Funktionen für Profis und Einsteiger.