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Widerstandsschweissen

Widerstandsschweissen

Für beste Verbindungen

Widerstandsschweißen erstmals als Verfahren aufgezeigt von James Prescott Joule in 1857, gut 20 Jahre später konnten einschlägige Versuche zur Entwicklung der Widerstandspressschweißtechnik führen. Das Widerstandsschweißen ist ein Schweißverfahren für elektrisch leitfähige Werkstoffe auf Basis der jouleschen Stromwärme eines durch die zu verbindenden Teile fließenden elektrischen Stromes. Patente welche zum grundlegenden Widerstandsschweißen führten sind dann in 1886 angemeldet worden.

Bis zum erreichen der erforderlichen Schweißtemperatur werden die zu verschweißenden Teile oder Verbindungspartner durch die Schweißelektroden erhitzt und an der Berührungstelle unter Einwirkung der Schweißkraft durch Erstarren von Schmelze (direktes Übergehen eines Stoffes vom festen in den flüssigen Zustand), durch Diffusion (es wird hierbei von einer oberflächlichen molekularen Verbindung gesprochen) oder stark ausbildender Schweißlinse auch fest verschweißt.

Man spricht somit von einer Diffusionsschweißung mit oberflächlicher Verschweißung und keiner Schmelztemperatur welche bei 100% liegt sondern eher nur 60-80%, so wie weiter von einer Schmelzschweißung bei welcher sich beide Partner verschmelzend verbinden, hier findet eine Rekristallisation statt welche mit einer Gefügeneubildung, Keimbildung oder auch Kornwachstum zu beschreiben ist.

Grundlage aller Widerstandsschweißprozesse ist das Joulesche Gesetz
Q = I2 * R * t
Wärme = Strom2 * Widerstand * Zeit

Die Größe der Schweißlinse hängt bei konstanten Bedingungen vom Verlauf der Wärmebilanz ab. Es müssen sowohl die Wärmezufuhr als auch die Wärmeabfuhr konstant gehalten werden. Nur dann ist eine stabile Wärmebilanz möglich. Für reproduzierbare Ergebnisse muss also auch die abgeführte Verlustwärmemenge konstant bleiben.

Ablauf eines Widerstandsschweißprozesses und Vorteile:

  • Sichere Verbindung durch verschmelzen zweier Fügepartner zu einem
  • Die Verbindung entsteht ohne umweltbelastende Bindemittel wie Blei, Zinn oder Klebstoffe
  • Die Verbindungsqualität abhängig von der Eindringtiefe des Schmelzvorgangs durch Stromflußzeit und Schweißkraft ist kontrolliert messbar und überwacht
  • Schnelle Prozesse durch moderne Steuerungstechnik so z.B. sind Taktzeiten kleiner 1 Sek. reproduzierbar
  • Mehrere parallell geschalteten Schweißköpfe erhöhen die Kapazität

Bauteile zwischen Schweißelektroden
Schweißstrom fließt und erwärmt die Bauteile im Zentrum
Wärmeeintrag erreicht Spitzenwert und größte Ausdehnung, Bauteile schmelzen
Schweißstrom und Wärmeeintrag fallen ab, Diffusions- oder Schmelzschweißung findet statt
Elektroden zurück in Grundstellung, Der Fügeprozess ist abgeschlossen
Der nächste Schweißvorgang kann erfolgen

So gesehen sind die Kriterien für Prozess und wiederholgenaue Qualität wegweisend überwachte Parameter wie:
1. Schweißzeit, 2. Schweißstrom, 3.Schweißkraft, 4. Materialbeschaffenheit

Die Resistronic AG trägt seit über 50 Jahren zur Optimierung der Widerstands-Schweißtechnik bei und bietet zielführend bewährte Lösungen und Technologien in den Bereichen der Mikrofügetechnik und angewandter Schweißverfahren an, diese sind im wesentlichen:

  • Punktschweißen
  • Spaltschweißen
  • Buckelschweißen
  • Kompaktieren
  • Hot Staking / Lackdrahtschweißen
  • Thermokompressionsschweißen

Unser Leistungsspektrum

Automotive

Die Automobilindustrie als sehr starker Wirtschaftszweig ist eine Industrie mit wohl der größten Vielfalt an Applikationen für die Technologien Widerstandsschweißen und Bügellöten. Mit Ihrer Kompetenz und langjährigen Historie ist die Resistronic mit den stets steigenden Höchstansprüchen an die Qualität der Autobranche innovativ vorangegangen und bietet heute somit auch den innovativen Vorsprung modularer Lösungen in der Widerstandsschweißtechnik.Die Entwicklungen liefen auf Hochtouren die ALL NEW Produktfamilie bietet neue Lösungen für Produkte der High Tech Automoblilwelt. Die Intelligenz der modernsten, multifunktionalen Schweißsteuerung in Mehrprozessorarchitektur, Netzanbindung über Ethernet TCP/IP, digitale E/A, Profinet/SPS, InverterLink, Fernwartung, inklusive Prozessüberwachung und Protokollierung garantieren ein höchstes Maß an Prozessanalyse für optimale Verbindungen von elektronischen Bauteilen und Kabeln, in Einsatz bei Motor und Innenraumtechnik, sowie der rund um wichtigen Sicherheitsbeleuchtung des Automobil und all dies schlussendlich für maximale Sicherheit im Straßenverkehr für Fahrer, Insassen und andere Verkehrsteilnehmer.

Batterien-Solar-Elektronik

Qualitätsprobleme sind sehr oft bei Verbindungen von komplizierten Bauteilen in Elektronikprodukten zu finden. Bei zahlreichen Applikationen hat die Resistronic AG in über 50 Jahren maßgeblich dazu beigetragen, diese prozess- und serienreif in die Produktion zu begleiten. Resistronic hat als führender Anbieter die Kompetenz in den Technologiebereichen Widerstandsschweißen und Bügellöten, diese werden beim Verbinden von Solarzellen, Lithiumionenakkus, Knopfzellen, LED- und Halogen Beleuchtungsbauteilen, Glühlampen, Schalterbaugruppen und Akkupackbausätzen, Reflow Soldering Verbindungen auf Platinen u.vm. eingesetzt. Wir arbeiten permanent mit renommierten Instituten der Mikroverbindungstechnik zusammen. So profitieren unsere Geschäftspartner von höchst technologischen Lösungen speziell und individuell auf die Anforderungen angepasst.

Medizintechnik

In der Medizintechnik sind die Ansprüche an höchste Qualität der Produkte und Komponenten sehr hoch, sie werden zur Unterstützung oder Analysezwecken des menschlichen Körpers oder auch als Implantate eingesetzt. Für eine medizinische Unbedenklichkeit sowie die zuverlässige Funktionalität stehen neben Anforderungen an Material Faktoren wie Standhaftigkeit und Biokompatibilität zunehmend im Vordergrund. Für die therapeutischen und wirtschaftlichen Erfolge sind die Eigenschaften einer Schweißverbindung von Implantaten, Herzschrittmachern, im dentalen Bereich Brackets oder beispielsweise bei einem Stent sehr entscheidend. Kleinste Bauteile stellen hohe Anforderungen an die Prozessanalyse in Entwicklung und Produktion. Der Schwerpunkt liegt hier bei der Behandlung von Patienten, so ist unser oberstes Ziel eine enge Zusammenarbeit mit dem Kunden, da die Produkte qualitativ und fertigungstechnisch höchsten Ansprüchen genügen müssen. Übergeordnetes Ziel ist die gemeinsame Weiterentwicklung von Produkten durch die täglichen Prozesse in der Medizintechnik um den Fortschritt und die Innovation weiter voranzutreiben.

Luft- und Raumfahrt

Die Industrie der Luft– und Raumfahrt als moderner Wirtschaftszweig setzt auf höchste Sicherheit und dauerhaftige Qualität für optimale Verbindungen von elektronischen Bauteilen und Kabeln etc. Sie ist eine Industrie mit großer Vielfalt an Applikationen für die Technologien Widerstandsschweißen und Bügellöten. Mit Ihrer Kompetenz und langjährigen Historie ist die Resistronic AG mit den Applikationen und deren stets ansteigenden Höchstansprüchen an Qualität der Luftfahrt vertraut. Unsere modularen Lösungen in der Widerstandsschweißtechnik bieten in Ihrer modularen Bauweise künftig auch neue Lösungen für Produkte der High Tech Welt Luft-und Raumfahrt. Mit der Intelligenz modernster Schweißsteuerungen in Mehrprozessorarchitektur und Netzanbindung über Ethernet TCP/IP, digitale E/A, Profibus/SPS, InverterLink, Fernwartung, inklusive Prozessüberwachung und Protokollierung garantieren wir ein höchstes Maß an Prozessanalyse für optimale Verbindungen und Sicherheit in der Luft.

Kabelkonfektion

In der Elektrotechnik sind Litzen elektrische Leiter und Sie werden überall dort eingesetzt, wo elektrische Komponenten ortsveränderlich angeordnet, aufwendig zu verbinden sind oder eine Bewegung erfahren. Beispiele sind Energieversorgungen im Bordnetz von Automobilen, speziell auch Elektrofahrzeuge sowie Schienenfahrzeugen, Schaltschrankbau, Medizintechnik und Haushaltsgeräte. Die mechanische Energie wird durch Elektroden als statische Kraft aufgebracht. Die thermische Energieeinbringung erfolgt durch die Wärmeentwicklung zwischen den Elektroden nach dem Jouleschen Gesetz. Das Crimpen dem Widerstandsschweißen gegenübergestellt, zeigt laut Studien das mit den geschweißten Kabelverbindern gegenüber gecrimpten Kabeln eine bessere elektrische und mechanische Eigenschaften erhalten wird. Durch Widerstandsschweißen kann der relativ lose Drahtverbund des Crimpens durch ein lückenfreies Gefüge abgelöst werden, bei Verdopplung der Zugfestigkeit und Halbierung des Übergangswiderstands.

Wehrtechnik

Die Verteidigung bzw. Wehrtechnik obliegt strengsten Geheimhaltungen, ein hohes Maß an Vertrauen ist hier unumgänglich. Resistronic als führender Anbieter hat die Kompetenz in den Technologiebereichen Widerstandsschweißen und Bügellöten, Lösungen anzubieten, welche in der Verteidigungsindustrie benötigt werden. Wir arbeiten permanent mit renommierten Instituten der Mikroverbindungstechnik zusammen so profitieren unsere Geschäftspartner von höchsttechnologischen Lösungen welche auch metalllurgischen Untersuchungen obliegen.