Bolzenschweiẞ - Verfahren

Spitzenzündung (CD)

CD

Kondensatorentladungsbolzenschweißen (CD) mit Spitzenzündung
Bolzenschweißgeräte von HBS ermöglichen erhebliche Zeit- und Kostenersparnisse. Mit perfektem Ergebnis, ohne Nachbearbeitung.

Das Erfolgsrezept: Sehr kurze Schweißzeit!
(1 bis 3 ms)

Keine Zusatzwerkstoffe notwendig.

Durch den geringen Wärmeeintrag wird eine sehr begrenzte Schmelzzone erzeugt und dadurch das Verformen des Werkstücks verhindert. Auf dünnen Blechen ist es oft die einzige technische Lösung.

Kontakt oder Spalt

Im Unterschied zum Kontaktschweißen wird beim Spaltschweißen der Bolzen kurz vor Schweißbeginn in einem definierten Abstand gehalten. Die dadurch entstehende höhere Eintauchgeschwindigkeit ermöglicht eine kürzere Schweißzeit (nur 1 ms!) und somit auch das Schweißen auf schwierigen Materialien wie z.B. Aluminium und Messing.

Cd Ablauf 1
Verbinden von bolzenförmigen Schweißelementen mit dem Durchmesser M3 - M10 (Ø2 - 10 mm) auf dünnen Blechen, min. 0,5 mm. Stahl (unlegiert und legiert), Aluminium und Messing.
Cd Ablauf 3
Zwischen der Stirnfläche eines Bolzens und der Bauteiloberfläche eines Werkstückes wird ein Lichtbogen erzeugt.
Cd Ablauf 2
Beide Teile werden dadurch angeschmolzen, mit geringer Fügekraft zusammengeführt und miteinander verbunden.
Cd Ablauf 4
Die Schmelzzonen erstarren. Der extrem kurze und saubere Schweißvorgang erfordert keine Nachbearbeitung.
Cd Ablauf 5
Das Ergebnis ist eine gleichmäßige vollflächige Verbindung von sehr hoher Festigkeit, die über der des Grundwerkstoffes und des Bolzens liegt. Der geringe Wärmeeintrag ermöglicht das Schweißen besonders auch auf dünnen Blechen, ohne die Rückseite zu beschädigen.

Kondensatorentladungs-Bolzenschweißen mit Kontakt

Cd Schweissablauf Cd Kontakt
  • Die Kondensatorbatterie wird auf gewählte Ladespannung geladen.
  • Der Bolzen (mit Zündspitze) wird auf das Werkstück aufgesetzt und durch eine Feder in der Schweißpistole auf das Werkstück gedrückt (Kontakt). Der Stromkreis wird geschlossen.
  • Nach dem Auslösen des Schweißvorgangs lässt der rasch ansteigende Strom die Zündspitze schlagartig schmelzen und zündet damit den Lichtbogen.
  • Bolzen und Werkstück werden angeschmolzen.
  • Der Bolzen wird weiter auf das Blech zu bewegt.
  • Mit dem Auftreffen des Bolzens erlischt der Lichtbogen.
  • Die Schmelzzonen vereinigen sich und erstarren.
  • Die Schweißzeit beträgt ≤ 3 msec.
  • Die empfohlene Blechdicke sollte 1/10 d, aber nicht weniger als 0,5 mm betragen.

Kondensatorentladungs-Bolzenschweißen mit Spalt

Cd Schweissablauf Cd Spalt

Das Schweißen mit Spalt unterscheidet sich vom oben beschriebenen Verfahren dadurch, dass der Bolzen vor Schweißbeginn in einem definierten, einstellbaren Abstand (Spalt) vom Werkstück gehalten wird.
Nach dem Auslösen des Schweißvorgangs wird der Bolzen durch eine Feder auf die Blechoberfläche hin beschleunigt.
Bei Auftreffen der Zündspitze auf das Werkstück läuft der Vorgang wie oben beschrieben ab.
Die Schweißzeit beträgt etwa 1 msec; dadurch wird u. a. das Schweißen von Aluminium ohne Schutzgasatmosphäre möglich.
Die empfohlene Blechdicke sollte 1/10 d, aber nicht weniger als 0,5 mm betragen.

Anwendungsbeispiele Spitzenzündung (CD)

Ob in der Metallverarbeitung, der Elektroindustrie, im Apparate-/Fahrzeugbau, im Gehäuse-/Schaltschrankbau, der Labor-/Medizintechnik, der Lebensmittelindustrie, bei Haushaltsgeräten, u. s. w. Immer dann, wenn auf dünnen Blechen (Stahl, Aluminium und Messing) Bolzen aufgeschweißt werden, ist das Verfahren Spitzenzündung die kostengünstigste und oft auch die einzige Lösung.

Bolzenschweißen mit Hubzündung (ARC)

ARC

Hubzündungsbolzenschweißen (ARC) mit Keramikring oder Schutzgas

Das Hubzündungsbolzenschweißen wird in erster Linie für Bolzendurchmesser von 3 bis 25 mm und einer Schweißzeit von 100 bis 1 500 ms verwendet.

Bei Bolzen über 12 mm Durchmesser empfiehlt sich das Hubzündungsverfahren mit Keramikring. Ist es erforderlich, die Schmelzbäder vor atmosphärischen Einflüssen zu schützen, verwendet man Schutzgas. Eingesetzt wird diese Verfahrensvariante auch bei automatisierten Anwendungen.

Arc Phase1
Verfahrensablauf mit Keramikring: Verbinden von bolzenförmigen Schweißelementen mit dem Durchmesser 2 - 25 mm (M24) auf dicke Stahlbleche ab 2 mm. Stahl (unlegiert und legiert).
Arc Phase2
Der Bolzen wird abgehoben und ein Hilfslichtbogen (Pilotlichtbogen) mit geringer Stromstärke wird zwischen Bolzenspitze und Werkstück gezündet.
Arc Phase3
Anschließend erfolgt die Zündung des Hauptlichtbogens. Bolzen und Werkstück werden angeschmolzen. Der Bolzen wird zum Werkstück bewegt, beide Schmelzzonen vereinigen sich.
Arc Phase4
Die Schmelzzonen erstarren. Der kurze und saubere Schweißvorgang erfordert keine Nachbearbeitung.
Arc Phase5
Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Verbindung von sehr hoher Festigkeit, die über der des Grundwerkstoffes und des Bolzens liegt.

Hubzündungs-Bolzenschweißen mit Keramikring oder Schutzgas

Arc Schweissprozess Keramik
Bewegungsablauf bei Verwendung eines Keramikrings
  • Bolzen wird in Bolzenhalter eingeschoben und, wenn nötig, mit einem Keramikring versehen.
  • Der Bolzen wird auf das Werkstück aufgesetzt.
  • Der Bolzen wird durch einen Hubmechanismus in der Schweißpistole oder dem Schweißkopf angehoben und ein Hilfslichtbogen (Pilotlichtbogen) mit geringer Stromstärke zwischen Bolzenspitze und Werkstück gezündet.
  • Anschließend erfolgt die Zündung des Hauptlichtbogens zwischen Bolzenspitze und Werkstück.
  • Bolzen und Werkstück werden angeschmolzen.
  • Nach Ablauf der eingestellten Schweißzeit wird der Bolzen zum Werkstück bewegt, beide Schmelzzonen vereinigen sich. Die Stromquelle wird abgeschaltet; die Schmelze erstarrt und kühlt ab.

Anwendungsbeispiele Bolzenschweißen mit Hubzündung (ARC)

ARC Hubzündungsbolzenschweißen mit Keramikring, Schutzgas oder ohne Schweißbadschutz.

Besonders geeignet für stärkere Bleche ab ca. 2 mm.

Anwendungsberiche sind: Stahlbau, Maschinen-/Schiffsbau, Fahrzeugbau, Hoch-/Tiefbau.

Kurzzeit- Hubzündungsschweißen (SC)

SC

Short Cycle (SC) Hubzündungsbolzenschweißen

Höhere Ströme, kürzere Schweißzeiten

Der Schweißablauf ist dem der Hubzündung (ARC) gleich, nur mit vergleichsweise höheren Strömen und kürzeren Schweißzeiten (max. 100 ms). Das Kurzzeit-Bolzenschweißen mit Hubzündung (Short Cycle) eignet sich besonders für Bolzendurchmesser bis 12 mm auf dünnen Blechen.

Auch ohne Schutzgas

Bis 8 mm Bolzendurchmesser wird das Verfahren häufig ohne Schweißbadschutz ausgeführt. Dazu werden in der Regel Bolzen mit Flansch verwendet, damit trotz Poren in der Schweißzone hohe Zugkräfte erreicht werden.

Das Short Cycle-Verfahren ist besonders geeignet für das Schweißen der Materialkombination Stahl (Werkstoff)/Edelstahl (Bolzen) sowie Aluminium. Für hohe Schweißqualität empfiehlt sich Schutzgas.

Sc Phase1
Verbinden von bolzenförmigen Schweißelementen mit dem Durchmesser 2 - 16 mm auf dünnen Blechen ab 0,5 mm. Stahl, Edelstahl und Aluminium.
Sc Phase2
Bolzen wird abgehoben und ein Hilfslichtbogen (Pilotlichtbogen) mit geringer Stromstärke wird zwischen Bolzenspitze und Werkstück gezündet.
Sc Phase3
Anschließend erfolgt die Zündung des Hauptlichtbogens. Bolzen und Werkstück werden angeschmolzen. Der Bolzen wird zum Werkstück bewegt. Beide Schmelzzonen vereinigen sich.
Sc Phase4
Die Schmelzzonen erstarren. Der kurze und saubere Schmelzvorgang erfordert keine Nachbearbeitung.
Sc Phase 5
Der geringe, präzise Wärmeeintrag ermöglicht das Schweißen besonders auf dünnen Blechen.

Kurzzeit-Bolzenschweißen mit Hubzündung

Sc Schweissprozess
  • Schweißablauf wie bei Hubzündung (ARC) nur mit höheren Strömen und kürzeren Zeiten (≤ 100 msec).
  • Diese Variante eignet sich für Bolzendurchmesser bis 12 mm auf dünne Bleche.
  • Da das Verfahren bis 8 mm Durchmesser oft ohne Schweißbadschutz angewendet wird, werden dabei Bolzen mit angestauchtem Flansch verwendet. Damit wird trotz Poren in der Schweißzone eine höhere Zugkraft in der Schweißfläche als im Bolzenschaft erreicht.
  • Ab 8 mm Bolzendurchmesser sollte zur Vermeidung der Porenbildung Schutzgas verwendet werden.

Anwendungsbeispiele Kurzzeit-Hubzündungsschweißen (SC)

ARC und IT Bolzenschweißgeräte für das Short Cycle Hubzündungsbolzenschweißen (mit und ohne Schutzgas).

Vielfältigste Anwendungen mit: Bolzen, Buchsen und Stiften auf dünnen Blechen. Großes Einsatzgebiet ist im Fahrzeugbau, insbesondere mit Grobgewindebolzen zum Befestigen von Leitungen und Zierleisten.

ISO - Isoliertechnik - Schweißen im Isolierbereich

Schweißen von Tellerstiften ISO Plus (WK SB)

Iso Scweissprozess Wksbh

Der Schweißprozess beim Tellerstiftschweißen entspricht dem 1.1 Kondensatorentladungs-Bolzenschweißen mit Kontakt (CD).

WKSB - Wärme-, Kälte-, Schall- und Brandschutzmattenbefestigung

Wenn Sie schnell und kostengünstig Isoliermatten befestigen, dann mit ISO-PLUS Tellerstiften. Bei diesem Verfahren wird die Isoliermatte in einem Arbeitsgang befestigt. Diese perfekte Befestigungsmethode ersetzt das sehr aufwendige traditionelle Verfahren: Stift aufschweißen, Matte über Stift drücken, Clip aufstecken um dann die überstehende Spitze abzuzwicken oder umzubiegen.

WKSB

Feuerfestisolierung mit ARC-ISO-Stiften (FFI)

Iso Schweissprozess Ffi

Der Schweißprozess beim Verschweißen von ARC-ISO-Stiften entspricht dem 3.1 Kurzzeit-Bolzenschweißen mit Hubzündung.

FFI - Feuerfestisolierung

Mit HBS im Einsatz! Zum Beispiel auf Heizkraftwerken mit Verbrennungsanlagen, Industrieöfen, chemische und petrochemische Industrie. Optimale Befestigung von feuerfesten Isolationen mit speziellen Stiften und Clipsen. Für extremen Schutz von Stahlkonstruktionen vor hohen Temperaturen (bis zu 1250 Grad) und Korrosion.

Brand

Hülsenschweißen (MARC)

MARC

Die innovative Lichtbogenschweißtechnik

Mit MARC stellt HBS manuell zu bedienende Muttern- und Hülsen-Schweißsysteme vor, die durch das innovative Verfahren mit dem magnetisch bewegten Lichtbogen zunehmend weltweit traditionelle Verfahren ablöst.

Ob lediglich statische Festigkeit gefordert ist oder aber kundenspezifisch zusätzliche Verbindungseigenschaften (z.B. druckdicht) erfüllt werden sollen, Sie erzielen stets beste Ergebnisse - bei erheblichen Zeit und Kosteneinsparungen.

Mit einer hohen Schweißfolge von bis zu 10 Schweißungen/min. können spritzerfreie Verbindungen erzielt werden. Besonders geeignet für dünne Bleche ab ca. 1 mm.

Internationalen Großkonzernen, mittelständischen Unternehmen wie auch Handwerksbetrieben eröffnet das MARC-Verfahren den Weg in eine neue Zukunft.

Marc Phase1 Neu
Verbinden von Schweißelementen.
Marc Phase2 Neu
Ein brennender Lichtbogen wird definiert in Rotation versetzt. Dadurch entsteht ein ringförmiges Schmelzbad, in das das Schweißelement eingetaucht wird.
Marc Phase3 Neu
Der extrem präzise und saubere Schweißprozess erfordert keine Nachbearbeitung am Werkstück oder Schweißelement (z.B. durch Verzug oder Schweißspritzer am Gewinde).
Marc Phase 4 Neu
Die Schmelzzonen erstarren. Das kurze und saubere Schweißverfahren erfordert keinerlei Nachbearbeitung. Mit sehr kurzer Schweißzeit und geringem Energieverbrauch werden herausragende Schweißergebnisse mit hoher Prozesssicherheit und mit bester Wirtschaftlichkeit erzielt.

MAGNETIC ROTATING ARC - Hülsenschweißen mit bewegtem Lichtbogen

Marc

Prinzipieller Schweißablauf:

  • Aufsetzen der Hülse auf den Grundwerkstoff - Herstellen des elektrischen Kontakts
  • Vorströmen von Schutzgas
  • Einschalten des Spulenstroms und Erzeugung des Magnetfeldes
  • Einschalten der Leistungseinheit und Erzeugung der Lichtbogenspannung
  • Abhub der Hülse
  • Zündung des Pilotlichtbogens und anschließende Zündung des Hauptlichtbogens zwischen Hülse und Blech
  • Brennen des rotierenden Lichtbogens entlang der ringförmigen Schweißstelle
  • Nach Ablauf der Schweißzeit - Absenken und Eintauchen der Hülse in das flüssige Schmelzbad
  • Eektrischer Kurzschluss und Abschalten des Schweißstroms
  • Ausformen und Erstarren der Schweißnaht unter Nachströmzeit des Schutzgases

Anwendungsbeispiele Hülsenschweißen (MARC)

Aufschweißen von Hülsen und Muttern auf gelochten und ungelochten Blechen.

Anwendungsbereiche sind z.B. Sprinkleranlagen, Lüftungsrohre, Scharniere, Druckbehälter, Abgasanlagen usw.

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