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Definition und Verfahrensprinzip
Das Widerstandsschweißen ist ein hocheffizientes Pressschweißverfahren zum unlösbaren Verbinden von metallischen Werkstoffen. Im Gegensatz zu Schmelzschweißverfahren (wie MIG/MAG oder WIG) benötigt es keine Zusatzwerkstoffe (Draht oder Gas). Die Verbindung entsteht durch die gezielte Kombination von elektrischem Strom, mechanischer Presskraft und Zeit.
Das physikalische Prinzip basiert auf dem Jouleschen Gesetz: Wenn ein hoher elektrischer Strom durch die Kontaktstelle der Werkstücke fließt, entsteht dort aufgrund des elektrischen Widerstands Wärme. Diese Hitze bringt das Material in einen teigigen bis flüssigen Zustand, während die Elektrodenkraft die Teile fest zusammendrückt. Es entsteht die sogenannte Schweißlinse.
Die 3 Hauptparameter des Widerstandsschweißens:
- Schweißstrom (I): Erzeugt die notwendige Hitze (gemessen in kA).
- Elektrodenkraft (F): Sorgt für den Kontakt und die Gefügeverdichtung (gemessen in daN).
- Schweißzeit (t): Bestimmt die Dauer des Energieeintrags (gemessen in Perioden oder ms).
Voraussetzungen für den Prozess:
- Leitfähigkeit: Die Werkstücke müssen elektrisch leitend sein.
- Schweißbarkeit: Das Material muss in einem plastischen Bereich verschmelzbar sein (ideal für Stahl, Edelstahl, Aluminium und verzinkte Bleche).
- Sauberkeit: Die Oberflächen sollten frei von Zunder, Öl oder dicken Lackschichten sein, um einen definierten Übergangswiderstand zu gewährleisten.
Vorteile auf einen Blick:
- Hohe Wirtschaftlichkeit: Kurze Prozesszeiten und keine Kosten für Schweißzusätze.
- Geringer Verzug: Die Wärme wird lokal sehr begrenzt eingebracht.
- Automatisierbar: Ideal für die Serienfertigung und den Einsatz von Schweißrobotern.
Anwendungsgebiete:
- Automobilindustrie: Der Klassiker (Karosseriebau).
- Elektrotechnik: Verschweißen von Kontakten und kleinsten Bauteilen.
- Haushaltsgeräte: Gehäuse von Waschmaschinen, Herden oder Mikrowellen.
- Sondermaschinenbau: Individuelle Fertigungslösungen für komplexe Blechbaugruppen.