Punktschweißen

Punktschweißen ist ein Widerstands-Schweißverfahren, bei dem zwei oder mehrere Metallbleche durch lokal erhitzte Kontaktflächen infolge elektrischen Stroms und mechanischen Drucks verbunden werden. Dabei werden zwei Kupfer- oder Kupferlegierungs-Elektroden in Vorspannung auf die Bleche gepresst und ein kurzer, hoher Stromimpuls durchläuft das Werkstück. Der elektrische Widerstand an der Kontaktstelle erzeugt Hitze, wodurch die Bleche an der Nahtstelle verschmelzen und sich ein Schweißnugget bildet. Nach dem Impuls wird der Druck aufrechterhalten, bis die Verbindung abkühlt.

Die Ausrüstung umfasst einen Transformator oder Inverter, eine Klemm- bzw. Halteranlage, Elektroden mit verschleißfester Beschichtung und eine Steuerung für Strom, Zeit und Druck. Die Elektroden sind verschleißanfällig und müssen regelmäßig ersetzt oder überhitzt vermieden werden. Oberflächen müssen sauber und frei von Öl, Oxiden oder Verunreinigungen sein, da diese den Widerstand erhöhen und die Nahtqualität beeinträchtigen.

Punktschweißen wird überwiegend für Dünnblech-Werkstoffe verwendet, insbesondere Stahl und Edelstahl, seltener Aluminium, jeweils mit geeigneter Ausrüstung und Prozessparametern. Typische Anwendungen finden sich in der Automobilindustrie (Karosserieteile, Bodenelemente), in der Haushalts- und Elektronikindustrie sowie in der Möbel- und Weißwarenfertigung. Vorteile sind sehr hohe Prozessgeschwindigkeit, geringe Wärmeeinbringung außerhalb der Naht und gute Reproduzierbarkeit. Grenzen ergeben sich durch die Nahtstärke, Geometrie der Bauteile, Materialdifferenzen sowie Oberflächenvorbehandlung; das Verfahren ist weniger geeignet für dicke Bleche oder komplexe Schweißnäht- Geometrien.

Qualität wird durch Sichtprüfung, Zerstörungs- bzw. Nichtzerstörtests (z. B. Zugversuche) und Nugget-Inspektionen bewertet; die Nahtfestigkeit hängt von Nugget-Größe, Form und Verteilung ab. Historisch entwickelte sich Punktschweißen im 20. Jahrhundert und ist heute in vielen Serienfertigungen, besonders der Automobilindustrie, standardisiert.