{"id":30919,"date":"2024-10-08T09:05:17","date_gmt":"2024-10-08T09:05:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=30919"},"modified":"2025-05-22T05:54:01","modified_gmt":"2025-05-22T05:54:01","slug":"principle-of-electric-welding-machine","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/de\/principle-of-electric-welding-machine\/","title":{"rendered":"Funktionsprinzip und Eigenschaften von Elektroschwei\u00dfger\u00e4ten"},"content":{"rendered":"

Auf meiner Reise durch die Welt der Schwei\u00dftechnik habe ich ein tiefes Verst\u00e4ndnis f\u00fcr elektrische Schwei\u00dfger\u00e4te<\/a> und ihre Funktionsweise und Eigenschaften. Diese Maschinen sind f\u00fcr die Herstellung starker und zuverl\u00e4ssiger Schwei\u00dfn\u00e4hte in verschiedenen Anwendungen, vom Bauwesen bis zur Fertigung, unerl\u00e4sslich. Durch das Verst\u00e4ndnis der Funktionsweise von Elektroschwei\u00dfger\u00e4ten konnte ich meine Schwei\u00dfprozesse optimieren und die Qualit\u00e4t meiner Arbeit verbessern. In diesem Artikel erkl\u00e4re ich die wichtigsten Prinzipien und Eigenschaften von Elektroschwei\u00dfger\u00e4ten und teile Erkenntnisse, die sowohl Anf\u00e4ngern als auch erfahrenen Schwei\u00dfern helfen k\u00f6nnen, ihre F\u00e4higkeiten und Ergebnisse zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Elektrisches Schwei\u00dfger\u00e4t<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Das elektrische Schwei\u00dfger\u00e4t nutzt den Hochtemperaturlichtbogen, der beim sofortigen Kurzschlie\u00dfen der Plus- und Minuspole entsteht, um das Lot an der Elektrode und dem zu schwei\u00dfenden Material zu schmelzen und die zu kontaktierenden Objekte zu verbinden. Sein Aufbau ist sehr einfach, es handelt sich um einen Hochleistungstransformator.<\/p>\n\n\n\n

Elektroschwei\u00dfger\u00e4te lassen sich je nach Ausgangsstromquelle grunds\u00e4tzlich in zwei Typen unterteilen: Wechselstrom und Gleichstrom. Sie basieren auf dem Prinzip der Induktivit\u00e4t. Beim Ein- und Ausschalten der Induktivit\u00e4t wird eine enorme Spannungs\u00e4nderung erzeugt. Der Hochspannungslichtbogen, der beim augenblicklichen Kurzschlie\u00dfen des Plus- und Minuspols entsteht, dient zum Schmelzen des Lots an der Elektrode, um eine atomare Bindung zu erreichen. <\/p>\n\n\n\n

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Merkmale<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u2488Vorteile von elektrisches Schwei\u00dfger\u00e4t<\/a>:<\/strong> Schwei\u00dfger\u00e4te nutzen elektrische Energie, um sie sofort in W\u00e4rmeenergie umzuwandeln. Elektrizit\u00e4t ist weit verbreitet. Schwei\u00dfger\u00e4te eignen sich f\u00fcr den Einsatz in trockener Umgebung und stellen keine allzu hohen Anforderungen. Aufgrund ihrer geringen Gr\u00f6\u00dfe, einfachen Bedienung, bequemen Handhabung und hohen Geschwindigkeit werden die Vorteile starker Schwei\u00dfn\u00e4hte nach dem Schwei\u00dfen in verschiedenen Bereichen genutzt, insbesondere bei Teilen, die eine hohe Festigkeit erfordern. Sie k\u00f6nnen metallische Werkstoffe sofort und dauerhaft verbinden. Nach der W\u00e4rmebehandlung haben die Schwei\u00dfn\u00e4hte die gleiche Festigkeit wie das Grundmetall. Die sehr gute Abdichtung l\u00f6st die Dichtigkeits- und Festigkeitsprobleme bei der Herstellung von Gas- und Fl\u00fcssigkeitsbeh\u00e4ltern.<\/p>\n\n\n\n

\u2489Nachteile des Elektroschwei\u00dfger\u00e4ts:\u00a0<\/strong>W\u00e4hrend des Betriebs des Schwei\u00dfger\u00e4ts wird um das Ger\u00e4t herum ein Magnetfeld erzeugt. Beim Brennen des Lichtbogens wird Strahlung in die Umgebung abgegeben. Das Lichtbogenlicht enth\u00e4lt Infrarotstrahlen, Ultraviolettstrahlen und andere Lichtarten sowie Metalldampf, Rauch und andere sch\u00e4dliche Substanzen. Daher m\u00fcssen w\u00e4hrend des Betriebs angemessene Schutzma\u00dfnahmen getroffen werden.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Schwei\u00dfen ist f\u00fcr das Schwei\u00dfen von Kohlenstoffstahl nicht geeignet. Aufgrund von Kristallisation, Entmischung und Oxidation des Schwei\u00dfguts ist die Schwei\u00dfleistung von Kohlenstoffstahl schlecht und es kommt nach dem Schwei\u00dfen leicht zu Rissen, die zu Hei\u00df- und Kaltrissen f\u00fchren. Kohlenstoffarmer Stahl weist zwar gute Schwei\u00dfeigenschaften auf, der Prozess muss jedoch sorgf\u00e4ltig durchgef\u00fchrt werden. Abstauben und Reinigen sind aufw\u00e4ndiger. Manchmal weist die Schwei\u00dfnaht Defekte wie Schlackeneinschl\u00fcsse, Risse, Poren und Hinterschneidungen auf, aber eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe Durchf\u00fchrung reduziert das Auftreten von Defekten.<\/p>\n\n\n\n

Prinzip<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Beim Elektroschwei\u00dfen entsteht durch einen kurzzeitigen Kurzschluss zwischen Plus- und Minuspol ein Hochtemperaturlichtbogen. Dieser Lichtbogen schmilzt die Elektrode und das Grundmaterial und verbindet sie miteinander. Das Elektroschwei\u00dfger\u00e4t ist einfach aufgebaut \u2013 im Wesentlichen ein Hochleistungstransformator. Es wandelt 220 V oder 380 V Wechselstrom in Niederspannung und Hochstrom um, entweder Gleich- oder Wechselstrom. Schwei\u00dftransformatoren zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Spannung nach dem Z\u00fcnden des Lichtbogens stark abf\u00e4llt. Zur Regelung der Schwei\u00dfspannung wird nicht nur die Eingangsspannung heruntertransformiert, sondern die Sekund\u00e4rspule verf\u00fcgt \u00fcber Spannungsabgriffe, und die Position des Magnetkerns dient ebenfalls zur Feinabstimmung der Ausgangsspannung.<\/p>\n\n\n\n

Bei der einstellbaren Eisenkernschwei\u00dfmaschine handelt es sich in der Regel um einen Hochleistungstransformator, der nach dem Induktivit\u00e4tsprinzip hergestellt wird. Die Induktivit\u00e4t erzeugt beim Ein- und Ausschalten gro\u00dfe Spannungsschwankungen. Der durch den Kurzschluss der Plus- und Minuspole erzeugte Hochspannungslichtbogen dient zum Schmelzen des Schwei\u00dfdrahtes. L\u00f6ten Sie, um die beiden zu verbinden. Zwischen Elektrode und Werkst\u00fcck wird Spannung angelegt, der Lichtbogen wird durch Kratzen oder Ber\u00fchren gez\u00fcndet, und die Energie des Lichtbogens wird zum Schmelzen der Elektrode und zum Erhitzen des Grundmaterials genutzt.<\/p>\n\n\n\n

Einstufung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

1. Die wichtigsten elektrisches Schwei\u00dfger\u00e4t<\/a> In Industrie- und Bergbauunternehmen werden folgende Ger\u00e4te verwendet: Wechselstrom-Lichtbogenschwei\u00dfger\u00e4te, Gleichstrom-Elektroschwei\u00dfger\u00e4te, Argon-Lichtbogenschwei\u00dfger\u00e4te, Kohlendioxid-Schutzgasschwei\u00dfger\u00e4te, Stumpfschwei\u00dfger\u00e4te, Punktschwei\u00dfger\u00e4te, Unterpulverschwei\u00dfger\u00e4te, Hochfrequenz-Nahtschwei\u00dfger\u00e4te, Abbrennstumpfschwei\u00dfger\u00e4te, Pressschwei\u00dfger\u00e4te, Stumpfschwei\u00dfger\u00e4te und Laserschwei\u00dfger\u00e4te.<\/p>\n\n\n\n

2. Es gibt zwei Arten von Gleichstromschwei\u00dfger\u00e4ten: Zum einen werden Gleichrichterkomponenten auf Basis des Wechselstrommotors hinzugef\u00fcgt, zum anderen handelt es sich um einen Gleichstromgenerator. Gleichstromschwei\u00dfger\u00e4te schwei\u00dfen haupts\u00e4chlich Nichteisenmetalle und Roheisen. Der Wechselstromschwei\u00dfer schwei\u00dft haupts\u00e4chlich Stahlplatten.<\/p>\n\n\n\n

3. Argon-Lichtbogenschwei\u00dfger\u00e4t, Kohlendioxid-Schutzschwei\u00dfger\u00e4t, Hochfrequenzschwei\u00dfger\u00e4t, Abbrennstumpfschwei\u00dfger\u00e4t. Das Argon-Lichtbogenschwei\u00dfger\u00e4t und das Kohlendioxid-Schutzgasschwei\u00dfger\u00e4t k\u00f6nnen haupts\u00e4chlich d\u00fcnne Platten und Nichteisengoldschichten unter 2 mm schwei\u00dfen. Das Abbrennstumpfschwei\u00dfger\u00e4t verbindet haupts\u00e4chlich Kupfer- und Aluminiumverbindungen und andere Objekte, und das Hochfrequenzschwei\u00dfger\u00e4t schwei\u00dft haupts\u00e4chlich Stahlrohre in der Rohrfabrik.<\/p>\n\n\n\n

4. Beim Unterpulverschwei\u00dfen werden haupts\u00e4chlich dicke Stahlkonstruktionsmaterialien wie Stahlkonstruktionsteile, Br\u00fccken-H-Stahl und I-Tr\u00e4ger geschwei\u00dft.<\/p>\n\n\n\n

5. Schutzgasschwei\u00dfger\u00e4t: Argon-Lichtbogenschwei\u00dfen, Kohlendioxid-Schutzschwei\u00dfen, unter dem Schutz des Gases wird das Schwei\u00dfger\u00e4t nicht oxidiert, die Schwei\u00dfung ist fest, die farbige Goldschicht kann geschwei\u00dft werden und das d\u00fcnne Material kann geschwei\u00dft werden.<\/p>\n\n\n\n

6. Laserschwei\u00dfger\u00e4t: kann die Leitungen im Inneren des Transistors schwei\u00dfen.<\/p>\n\n\n\n

7. Elektrische Stumpfschwei\u00dfger\u00e4te: Die Kabelkettenfabrik schwei\u00dft haupts\u00e4chlich Eisenkabel und andere Gegenst\u00e4nde an Ankern. Es kann mit Yuangang usw. angedockt werden.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Laserschwei\u00dfger\u00e4t<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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A Laserschwei\u00dfger\u00e4t<\/a>, auch als Laserschwei\u00dfger\u00e4t und Laserschwei\u00dfmaschine bekannt, ist eine Maschine zur Materialbearbeitung durch Laserschwei\u00dfen.<\/p>\n\n\n\n

Funktionsprinzip<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Beim Laserschwei\u00dfen werden hochenergetische Laserpulse verwendet, um das Material lokal in einem kleinen Bereich zu erhitzen. Die Energie der Laserstrahlung diffundiert durch W\u00e4rmeleitung in das Innere des Materials, wo das Material schmilzt und ein spezifisches Schmelzbad bildet. Es handelt sich um ein neuartiges Schwei\u00dfverfahren, das haupts\u00e4chlich zum Schwei\u00dfen d\u00fcnnwandiger Materialien und Pr\u00e4zisionsteile verwendet wird und Punktschwei\u00dfen, Stumpfschwei\u00dfen, Steppschwei\u00dfen, Dichtschwei\u00dfen usw. erm\u00f6glicht. Geringe Verformung, hohe Schwei\u00dfgeschwindigkeit, glatte und sch\u00f6ne Schwei\u00dfn\u00e4hte, keine oder nur eine einfache Nachbehandlung erforderlich, hohe Schwei\u00dfnahtqualit\u00e4t, keine Poren, pr\u00e4zise Steuerung, kleiner Fokussierpunkt, hohe Positioniergenauigkeit und einfache Automatisierung.<\/p>\n\n\n\n

Hauptarten<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Laserschwei\u00dfger\u00e4te werden auch h\u00e4ufig als Laserschwei\u00dfger\u00e4te, Laserschwei\u00dfger\u00e4te mit negativer Energier\u00fcckkopplung, Laserschwei\u00dfger\u00e4te, Laserschwei\u00dfger\u00e4te, Laserkaltschwei\u00dfger\u00e4te, Laser-Argon-Schwei\u00dfger\u00e4te, Laserschwei\u00dfger\u00e4te usw. bezeichnet. Je nach Arbeitsweise k\u00f6nnen sie h\u00e4ufig in Laserformschwei\u00dfger\u00e4te, automatische Laserschwei\u00dfger\u00e4te, Schmuck-Laserschwei\u00dfger\u00e4te, Laserpunktschwei\u00dfger\u00e4te, Glasfaser-Transmissions-Laserschwei\u00dfger\u00e4te, Galvanometer-Schwei\u00dfger\u00e4te, Handschwei\u00dfger\u00e4te usw. unterteilt werden. Spezielle Laserschwei\u00dfger\u00e4te gibt es in Sensorschwei\u00dfger\u00e4te, Laserschwei\u00dfger\u00e4te f\u00fcr Siliziumstahlbleche und Laserschwei\u00dfger\u00e4te f\u00fcr Tastaturen.<\/p>\n\n\n\n

Parameter der Laserschwei\u00dfmaschine<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Leistungsdichte<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Leistungsdichte ist einer der wichtigsten Parameter bei der Laserbearbeitung. Bei h\u00f6heren Leistungsdichten kann die Oberfl\u00e4chenschicht innerhalb von Mikrosekunden bis zum Siedepunkt erhitzt werden, was zu einer starken Verdampfung f\u00fchrt. Daher ist eine hohe Leistungsdichte f\u00fcr Materialabtragsprozesse wie Stanzen, Schneiden und Gravieren von Vorteil. Bei geringerer Leistungsdichte dauert es mehrere Millisekunden, bis die Oberfl\u00e4chentemperatur den Siedepunkt erreicht. Bevor die Oberfl\u00e4che verdampft, erreicht die untere Schicht den Schmelzpunkt, wodurch eine gute Schmelzschwei\u00dfung leicht entsteht. Daher liegt die Leistungsdichte beim Leitungslaserschwei\u00dfen im Bereich von 104\u2013106 W\/cm2.<\/p>\n\n\n\n

Pulsform<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Pulswellenform ist ein wichtiges Thema beim Schwei\u00dfen, insbesondere beim Blechschwei\u00dfen. Trifft ein hochintensiver Strahl auf die Materialoberfl\u00e4che, wird ein Teil der Energie an der Metalloberfl\u00e4che reflektiert und geht verloren. Die Reflektivit\u00e4t variiert mit der Oberfl\u00e4chentemperatur. W\u00e4hrend eines Pulses schwankt die Reflektivit\u00e4t des Metalls stark.<\/p>\n\n\n\n

Impulsbreite<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Impulsbreite ist einer der wichtigsten Parameter beim Impulsschwei\u00dfen. Sie ist nicht nur ein wichtiger Parameter, der sich vom Materialabtrag und Materialschmelzen unterscheidet, sondern auch ein Schl\u00fcsselparameter, der die Kosten und das Volumen der Verarbeitungsger\u00e4te bestimmt.<\/p>\n\n\n\n

Effekt des Defokussierungsbetrags<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Im Fokuspunkt des Lasers ist die Leistungsdichte extrem hoch, was zur Verdampfung des Materials und zur Bildung eines Lochs f\u00fchren kann. Abseits des Fokus wird die Energieverteilung gleichm\u00e4\u00dfiger. Es gibt zwei Arten der Defokussierung: positive und negative. Liegt der Fokuspunkt \u00fcber dem Werkst\u00fcck, spricht man von positiver Defokussierung, darunter von negativer Defokussierung. Gem\u00e4\u00df der geometrischen Optik k\u00f6nnen beide Arten bei gleichem Abstand zur Schwei\u00dfebene \u00e4hnliche Leistungsdichten aufweisen. Das Schmelzbad hat jedoch eine andere Form. Negative Defokussierung f\u00fchrt aufgrund der Art und Weise der Schmelzbadbildung zu einer tieferen Eindringtiefe.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Der Unterschied zwischen Laserschwei\u00dfger\u00e4t und Elektroschwei\u00dfger\u00e4t<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Das Punktschwei\u00dfen ist ein Widerstandsschwei\u00dfverfahren, bei dem die Schwei\u00dfnaht zu einer \u00dcberlappverbindung zusammengef\u00fcgt und zwischen zwei zylindrischen Elektroden gepresst wird. Durch Widerstandsw\u00e4rme wird das Grundmetall geschmolzen und eine L\u00f6tverbindung hergestellt. Punktschwei\u00dfen wird haupts\u00e4chlich zum Schwei\u00dfen d\u00fcnner Bleche verwendet. Der Prozess l\u00e4uft im Allgemeinen wie folgt ab: Vorpressen, um einen guten Kontakt zwischen den Werkst\u00fccken zu gew\u00e4hrleisten; Elektrifizierung, um an der Schwei\u00dfnaht einen Nugget und einen Kunststoffring zu bilden; Abschaltschmieden, sodass der Nugget unter st\u00e4ndiger Druckeinwirkung abk\u00fchlt und kristallisiert, wodurch eine dichte Struktur ohne Schrumpfungsl\u00f6cher und Risse in den L\u00f6tstellen entsteht.<\/p>\n\n\n\n

Unterschiede:<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

1. Laserschwei\u00dfger\u00e4t<\/p>\n\n\n\n

Die Schwei\u00dfausr\u00fcstung verf\u00fcgt \u00fcber starke F\u00e4higkeiten, offensichtliche Vorteile und macht einen gro\u00dfen Teil der Schwei\u00dfverarbeitung aus. Der Laserstrahl wird haupts\u00e4chlich als Schwei\u00dfkraft verwendet. Wenn der Schwei\u00dfkopf auftrifft, kann der Strahl durch Reflexion gesammelt oder die Linse auf die Schwei\u00dfnaht geworfen werden. Anschlie\u00dfend wird das Schwei\u00dfen durchgef\u00fchrt und kann zum Schwei\u00dfen verwendet werden. Optische Kommunikationsger\u00e4te, IT, Medizin, Elektronik, Batterien usw.<\/p>\n\n\n\n

2. Punktschwei\u00dfger\u00e4t<\/p>\n\n\n\n

Die Schwei\u00dfger\u00e4te, die fr\u00fcher von Punktschwei\u00dfmaschinen verwendet wurden, sind einfach zu handhaben und kosteng\u00fcnstig. Sie eignen sich f\u00fcr die meisten Schwei\u00dfverbindungen und erfordern keine gro\u00dfen Kenntnisse. Daher ist dieses Ger\u00e4t eine der Methoden in der Schwei\u00dfindustrie, die manuell oder programmgesteuert arbeitet. Nat\u00fcrlich verf\u00fcgt die Punktschwei\u00dfmaschine auch \u00fcber eine Laser-Punktschwei\u00dfmaschine. Die mit der Laser-Punktschwei\u00dfmaschine geschwei\u00dften Teile sind gut verschwei\u00dft, ohne Verschmutzung und der Grad der Besch\u00e4digung ist gering.<\/p>\n\n\n\n

Funktionsunterschied:<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

1. Aufgrund der Eigenschaften des elektrischen Schwei\u00dfger\u00e4ts werden die geschwei\u00dften Teile nicht verformt. Die Schwei\u00dftiefe und -breite sind gut, die Schwei\u00dfnahtfestigkeit ist hoch, die Schwei\u00dfgeschwindigkeit ist schnell, die Genauigkeit der verarbeiteten Komponenten ist hoch und nach Abschluss des Schwei\u00dfens ist keine Nachbehandlung erforderlich. Im Vergleich zum Punktschwei\u00dfger\u00e4t sind die geschwei\u00dften Teile sch\u00f6ner.<\/p>\n\n\n\n

2. Punktschwei\u00dfen ist eine unordentliche Methode. Dieselben Bauteile, die in derselben Charge geschwei\u00dft werden, weisen Schwei\u00dfnahtprobleme auf, die auf der Stra\u00dfe sichtbar werden, das Erscheinungsbild beeintr\u00e4chtigen und behoben werden m\u00fcssen. Gleichzeitig tritt h\u00e4ufig das Bild einer Schwei\u00dfverformung auf, und die Laserschwei\u00dfmaschine kann das Verformungsproblem verringern.<\/p>\n\n\n\n

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