Welche Verfahren gibt es? Verfahrensüberblick

In Abhängigkeit der Wärmeeinbringung haben sich verschiedene Verfahren und Prozessvarianten mit unterschiedlicher Bedeutung entwickelt. Die verschiedenen Verfahren des Lichtbogen-Bolzenschweißens können unterschieden werden nach:

Art der Lichtbogenzündung

  • Bolzenschweißen mit Spitzenzündung
  • Bolzenschweißen mit Hubzündung

Beide Verfahren unterscheiden sich in der Zündgeometrie der Bolzen, dem Verfahrensablauf, der Gerätetechnik und (teilweise) im Anwendungsgebiet Beide Verfahren verwenden Gleichstrom – aber unterschiedliche Energiequellen, siehe
Abbildung 2.

Art der verwendeten Energiequelle

  • Kondensatorentladung
  • Trafo / Gleichrichter, Inverter

der Länge der Schweißzeit

  • ca. 1 - 3 ms -> Spitzenzündung
  • ca. 5 - 100 ms -> Kurzzeithubzündung (Short-Cycle)
  • > 100 ms -> Hubzündung

oder dem verwendeten Schweißbadschutz

  • ohne Schweißbadschutz (NP – No Protection)
  • mit Schutzgas (SG – Shielding Gas)
  • mit Keramikring (CF – Ceramic ferrule)

Je nach Kunden-, Bauteil-, Werkstoff- und Prozessanforderung können unterschiedliche Bolzenschweißverfahren zum Einsatz kommen und ihre qualitätsentscheidenden Kriterien ausnutzen, Die optimalen Arbeitsbereiche der unterschiedlichen Bolzenschweißverfahren unterscheiden sich u.a. im Durchmesser des Schweißelements, in den verwendeten Werkstoffen und Bauteiloberflächen, der Blechdicke und Arbeitsposition, den erforderlichen Anschlussleistungen sowie den Prozessanforderungen (Automation, Qualität und Reproduzierbarkeit, Werkstatt- oder Baustellenbedingungen) etc.

Hubzündung

Kurzzeithubzündung

Spitzenzündung

ISO 4063

783

784

786

Energiequelle

Trafo / Gleichrichter
Inverter

Trafo / Gleichrichter
Inverter

Kondensatorentladung

Bolzendurchmesser d

M6 – M24, Ø 3 – 25 mm

M3 – M10, Ø 3 – 10 mm

M3 – M8, Ø 3 – 8 mm

Bolzenzündgeometrie

Zündkegel 22,5°

Flansch
Zündkegel 7°

Zündspitze, Flansch
Zündkegel 3°

Bolzentyp ISO 13918

PD (MD) / RD / UD / ID / SD

PS / US / IS

PT / UT / IT

Min. Blechdicke s

0,25 d; > 1 mm

0,125 d; > 0,6 mm

0,1 d; > 6 mm

Schweißstrom I-max [A]

300 - 3.000

2.000

10.000

Schweißzeit t [ms]

> 100

< 100

1 - 3

Netzanschluss

400V, 32 bis 125 AT

400V, 32 bis 125 AT

230 V

Badschutz

Schutzgas (SG) / CF

ohne (NP) / Schutzgas (SG)

ohne (NP)

Grundwerkstoffe
(ISO 14555)

Stahl, Stahl verzinkt,
CrNi-Stahl

Stahl, Stahl verzinkt,
CrNi-Stahl,
Aluminium

Stahl, Stahl verzinkt,
CrNi-Stahl,
Aluminium, Messing

Kriterium

Bolzenschweißen

Hubzündung

Spitzenzündung

mit Keramikring

mit Schutzgas

Kurzzeithubzündung / SC

Bolzendurchmesser

Ø Bolzen ≤ 8 mm

Ø Bolzen 8 - 12 mm

max. M10

Ø Bolzen > 12 mm

max. M16

max. M12

Werkstoffe

Stahl unlegiert, Baustahl

CrNi-Stahl,
Edelstahl rostfrei

Aluminium / AlMg3

max. M10

SC-Bolzen

max. M6

Messing / CuZn37

max. M6

Bauteiloberfläche

Flugrost, Zunder oder Primer

galvanisch verzinkt

Bauteildicke s

Feinblech
s ca. 0,6 - 2 mm
s > 0,1 x d

s > 1/4 x d

s > 1/8 x d
thermische Markierung

Feinblech
s ca. 0,6 - 2 mm
s > 0,1 x d

s > 1/4 x d
therm. Markierung

Grobblech
s > 5 mm
s > 0,1 x d

Oberfläche

Anforderungen

hohe Prozess- und
Qualitätsanforderungen

Automotive

Netzanschluss 230 V

max. M8
HBS Visar 650

max. M8
HBS Visar 650

max. M8
HBS Visar 650

Baustelleneinsatz

genau geformt
Schweißwulst

max. M10

mit Schutzgas

Spitzerkranz

Dünnblech: keine
Rückseitenmarkierungen

Automation

gut geeignet

Der Bolzendurchmesser, die Zündgeometrie, die Applikation und der Schweißbadschutz bestimmen den Schweißprozess.

mit Einschränkungen geeignet

ungeeignet