Standard-Punktschweißmaschinen können viele herkömmliche Schweißanforderungen erfüllen. Wenn ein Produkt jedoch eine große Anzahl von Schweißpunkten, komplexe Strukturen, schwierige Schweißpositionen, strenge Anforderungen an den Produktionszyklus oder automatisiertes Be- und Entladen aufweist, reicht eine Standardmaschine möglicherweise nicht aus.

In solchen Situationen ziehen Hersteller häufig eine kundenspezifische Widerstandsschweißmaschine in Betracht.

Bei der individuellen Anpassung einer Widerstandsschweißmaschine geht es jedoch nicht einfach darum, ein paar Elektroden hinzuzufügen oder die Maschinenabmessungen zu ändern. Die Struktur des Werkstücks, der Schweißprozess, die Stromversorgung, die Schweißvorrichtung, das Positionierungssystem, die Automatisierung, die Abnahmekriterien und der Kundendienst können sich alle auf die endgültige Leistung der Ausrüstung auswirken.

Daher sollten Hersteller vor Beginn eines kundenspezifischen Widerstandsschweißmaschinenprojekts eine umfassende Bewertung durchführen.

1. Beginnen Sie mit dem Werkstück, nicht mit der Maschine

Das eigentliche Werkstück ist die Grundlage eines kundenspezifischen Widerstandsschweißmaschinenprojekts.

Hersteller sollten zunächst genaue Informationen über das Produkt bereitstellen, darunter:

• Werkstückmaterial

• Werkstückabmessungen

• Materialstärke

• Produktstruktur

• Anzahl der Materialschichten

• Anzahl der Schweißpunkte

• Lage der Schweißpunkte

• Schweißrichtung

• Produkttoleranzen

• Monatliches oder jährliches Produktionsvolumen

Wenn möglich, kann die Bereitstellung von physischen Mustern, Produktzeichnungen oder 3D-Dateien dem Hersteller von Schweißgeräten dabei helfen, zu beurteilen, ob die Elektroden die erforderlichen Schweißpunkte erreichen können und ob das Werkstück für eine automatisierte Positionierung geeignet ist.

Bei unregelmäßigen Teilen, Bauteilen mit tiefen Hohlräumen oder Werkstücken mit begrenztem Schweißraum ist die Zugänglichkeit der Elektrode besonders wichtig.

Ein Werkstück mag theoretisch für das Widerstandsschweißen geeignet sein, wenn die Elektroden jedoch nicht die erforderlichen Schweißpositionen erreichen können, muss möglicherweise die Maschinenstruktur neu konstruiert werden.

2. Definieren Sie den Widerstandsschweißprozess

Nach der Beurteilung des Werkstücks erfolgt im nächsten Schritt die Festlegung des Schweißverfahrens.

Beim Widerstandsschweißen geht es im Allgemeinen um die koordinierte Steuerung von:

Schweißstrom + Schweißzeit + Elektrodendruck + Schweißsequenz + Elektrodenkonfiguration

Unterschiedliche Materialien und Dicken erfordern unterschiedliche Schweißparameter.

Selbst bei gleichem Material können Änderungen in der Werkstückstruktur oder der Schweißposition unterschiedliche Prozesseinstellungen erforderlich machen.

Die folgenden Faktoren sollten während der Projektevaluierung bestätigt werden.

Anforderungen an Schweißklumpen

Wenn für das Produkt besondere Anforderungen an die Schweißnahtfestigkeit gelten, sollten tatsächliche Probentests durchgeführt werden, anstatt sich nur auf die Gerätespezifikationen zu verlassen.

Anzahl der Schweißpunkte

Für ein Produkt mit nur wenigen Schweißpunkten gelten ganz andere Anforderungen an die Ausrüstung als für ein Produkt, das Dutzende oder Hunderte von Schweißpunkten erfordert.

Schweißsequenz

Einige Produkte erfordern das Schweißen in einer bestimmten Reihenfolge, um Verformungen zu reduzieren oder die Positionierungsgenauigkeit aufrechtzuerhalten.

Anzahl der Materialschichten

Wenn zwei, drei oder mehr Metallschichten miteinander verschweißt werden, müssen Stromverteilung, Materialstärke und Elektrodendruck sorgfältig bewertet werden.

3. Bewerten Sie den Produktionszyklus und die Kapazität

Letztendlich muss eine maßgeschneiderte Schweißmaschine den Produktionsprozess unterstützen.

Daher reicht es nicht aus, festzustellen, ob die Maschine das Werkstück schweißen kann. Hersteller müssen außerdem Folgendes bestimmen:

Wie viele Fertigprodukte kann die Maschine innerhalb des erforderlichen Produktionszyklus produzieren?

Zu den wichtigen Informationen gehören:

• Tägliches Produktionsvolumen

• Monatliches Produktionsvolumen

• Anzahl der Schweißpunkte pro Produkt

• Schweißzeit pro Punkt

• Be- und Entladezeit

• Zielzykluszeit

• Arbeitszeiten pro Schicht

• Erforderliche Geräteauslastung

Beispielsweise können für zwei Produkte jeweils 20 Schweißpunkte erforderlich sein. Wenn jedoch ein Produkt jede Minute fertiggestellt werden muss, während das andere fünf Minuten benötigt, können sich ihre Gerätekonfigurationen erheblich unterscheiden.

Der angestrebte Produktionszyklus sollte daher festgelegt werden, bevor die Maschinenstruktur finalisiert wird.

4. Bewerten Sie die Schweißvorrichtung separat

Bei einer kundenspezifischen Widerstandsschweißmaschine ist die Vorrichtung viel mehr als ein einfacher Werkstückhalter.

Möglicherweise müssen mehrere Funktionen ausgeführt werden:

Positionieren + Spannen + Unterstützen + Unterstützen des Schweißprozesses

Bei der Gestaltung der Vorrichtung sollte Folgendes berücksichtigt werden:

• Wie das Werkstück geladen wird

• Wie das Werkstück positioniert wird

• Ob eine schnelle Positionierung erforderlich ist

• Ob eine pneumatische Klemmung erforderlich ist

• Ob sich das Werkstück beim Schweißen bewegen darf

• Ob sich das fertige Produkt leicht entfernen lässt

• Ob eine Fehlersicherung erforderlich ist

• Ob Produktmaßtoleranzen berücksichtigt werden müssen

Für manuell zu beladende Geräte sollte die Vorrichtung außerdem ausreichend Arbeitsraum bieten.

Zum automatisierten Be- und Entladen muss die Vorrichtung mit dem Roboter, dem mechanischen Handhabungssystem oder anderen Automatisierungsgeräten koordiniert werden.

5. Bewerten Sie die Elektrodenkonfiguration und die Schweißzugänglichkeit

Die Elektrode ist eine der Schlüsselkomponenten, die direkt am Widerstandsschweißen beteiligt sind.

Bei kundenspezifischer Ausrüstung sollten Elektrodenform, Länge, Richtung und Montagemethode entsprechend den Schweißpunktpositionen gestaltet werden.

Zu den Schlüsselfragen gehören:

• Kann die Elektrode jeden gewünschten Schweißpunkt erreichen?

• Können die oberen und unteren Elektroden korrekt ausgerichtet werden?

• Gibt es Interferenzen zwischen Elektroden und Werkstück?

• Beschränkt die Werkstückstruktur die Elektrodenbewegung?

• Sind spezielle Elektroden erforderlich?

• Können Elektroden bequem ausgetauscht und angelegt werden?

Besonders wichtig werden diese Probleme bei tiefen Hohlräumen, gebogenen Teilen, engen Zwischenräumen oder dicht verteilten Schweißpunkten.

Die Elektrodenstruktur sollte daher bereits in der Konstruktionsphase der Ausrüstung bewertet werden und nicht erst, nachdem die Maschine bereits gebaut wurde.

6. Wählen Sie das passende Widerstandsschweiß-Energiesystem aus

Widerstandsschweißgeräte sind in verschiedenen Konfigurationen erhältlich.

Abhängig von der Anwendung können Hersteller Folgendes bewerten:

• AC-Widerstandsschweißen

• Mittelfrequenz-Inverter-Widerstandsschweißen

• Punktschweißen mit Kondensatorentladung

• Mehrpunkt-Widerstandsschweißsysteme

• Automatisierte Widerstandsschweißgeräte

Das geeignete System hängt vom Material, der Dicke, der Anzahl der Schweißpunkte, dem Schweißzyklus und der Produktionsmethode ab.

Beispielsweise kann das Mittelfrequenz-Inverter-Widerstandsschweißen für die Massenproduktion, das Mehrpunktschweißen und Anwendungen, die eine automatisierte Prozesssteuerung erfordern, in Betracht gezogen werden.

Abhängig von den tatsächlichen Prozessanforderungen kann das Punktschweißen mit Kondensatorentladung für bestimmte kleine Metallteile, dünne Materialien und Präzisionsschweißanwendungen in Betracht gezogen werden.

Der Gerätetyp sollte nach der tatsächlichen Anwendung und nicht nur nach Maschinenleistung oder Anschaffungspreis ausgewählt werden.

7. Bestimmen Sie den erforderlichen Automatisierungsgrad

Die Automatisierung ist einer der wichtigsten Faktoren, die die Konfiguration und die Kosten einer kundenspezifischen Schweißmaschine beeinflussen.

Hersteller sollten bestimmen, ob die Ausrüstung Folgendes verwenden wird:

Manuelles Be- und Entladen, halbautomatischer Betrieb oder vollautomatische Produktion.

Ein halbautomatisches System benötigt möglicherweise nur automatisches Spannen, Schweißen und Zyklussteuerung.

Ein vollautomatisches System kann Folgendes umfassen:

• Automatisches Laden

• Automatische Positionierung

• Automatisches Spannen

• Automatisches Schweißen

• Automatische Übertragung

• Automatisches Entladen

• Produktinspektion

• Ablehnung eines fehlerhaften Produkts

• Produktionsdatenerfassung

Je höher der Automatisierungsgrad, desto komplexer können die Anlagenstruktur und das Steuerungssystem werden.

Automatisierungsanforderungen sollten daher zu Beginn des Projekts definiert werden, um spätere größere Änderungen zu vermeiden.

8. Definieren Sie das Steuerungssystem und die Betriebsmethode

Kundenspezifische Schweißgeräte sollten über ein Steuerungssystem verfügen, das zum Produktionsprozess passt.

Zu den gängigen Komponenten können SPS, Touchscreens, Sensoren, pneumatische Komponenten und verschiedene Bewegungssteuerungsgeräte gehören.

Bei der Projektevaluierung sollten Hersteller Folgendes klären:

• Maschinenbetriebsmethode

• Methode zur Parameteranpassung

• Produktmodellwechsel

• Rezeptverwaltung

• Fehleralarme

• Benutzerzugriffskontrolle

• Erfassung von Produktionsdaten

• Kommunikation mit bestehenden Produktionslinien

Wenn eine Maschine mehrere Produktmodelle produzieren muss, sollte im Projekt auch festgelegt werden, wie die Produkte umgestellt werden und wie die entsprechenden Schweißparameter ausgewählt werden.

9. Der Sicherheitsschutz muss von Anfang an berücksichtigt werden

Kundenspezifische Schweißmaschinen können elektrische Systeme, mechanische Bewegungen, hohe Temperaturen und automatisierte Bewegungen umfassen.

Der Sicherheitsschutz sollte daher bereits in der Entwurfsphase der Ausrüstung berücksichtigt werden.

Die Bewertung kann Folgendes umfassen:

• Sicherheitsschutz

• Sicherheitstüren

• Lichtvorhänge

• Notstopps

• Sperrgebiete

• Elektrische Sicherheit

• Pneumatische Sicherheit

• Sicherheitsverriegelungen

• Fehleralarme

Wenn die Ausrüstung in Roboter, mechanische Arme oder automatisierte Produktionslinien integriert ist, sollten auch die gesamte Sicherheitszone und die Verriegelungslogik bewertet werden.

Sicherheit sollte nicht als zusätzliches Feature betrachtet werden, das nach Fertigstellung der Maschine hinzugefügt wird.

10. Die Probenprüfung ist ein entscheidender Schritt bei kundenspezifischen Schweißprojekten

Eines der größten Risiken bei einem kundenspezifischen Schweißprojekt besteht darin, dass die vorgeschlagene Lösung auf dem Papier sinnvoll erscheint, in der tatsächlichen Produktion jedoch nicht die erwarteten Schweißergebnisse erzielt.

Aus diesem Grund sollten Hersteller idealerweise Probeschweißversuche an realen Werkstücken durchführen, bevor sie das Gerätedesign finalisieren.

Durch Probentests kann Folgendes überprüft werden:

• Schweißfestigkeit

• Aussehen der Schweißnaht

• Schweißstabilität

• Elektrodenpositionierung

• Schweißparameter

• Verformung des Werkstücks

• Produktionszyklus

• Positionierung der Vorrichtung

Bei komplexen Werkstücken können Testergebnisse auch zur Optimierung des Elektrodendesigns, der Vorrichtungsstruktur und der Maschinenkonfiguration verwendet werden.

Ein praktischer Ansatz ist:

Testen Sie das tatsächliche Werkstück → Überprüfen Sie den Schweißprozess → Finalisieren Sie die Gerätelösung

Dies kann zuverlässiger sein, als Geräte nur auf der Grundlage von Zeichnungen und theoretischen Parametern zu entwerfen.

11. Definieren Sie die Abnahmekriterien für Geräte im Voraus

Die Geräteakzeptanz sollte nicht nur davon abhängen, ob die Maschine betriebsfähig ist.

Die Akzeptanzkriterien sollten in den frühen Phasen des Projekts festgelegt werden.

Typische Akzeptanzkriterien können sein:

• Schweißqualität

• Erfolgsquote des Produkts

• Produktionszyklus

• Automatisierte Bewegung

• Stabilität der Ausrüstung

Wenn der Kunde eine bestimmte Produktionskapazität benötigt, sollte die Zielzykluszeit in den technischen Spezifikationen klar definiert werden.

Wenn für das Produkt besondere Anforderungen an die Schweißnahtfestigkeit gelten, sollte auch die entsprechende Prüfmethode vereinbart werden.

Klare Abnahmestandards können Missverständnisse bei der Endlieferung reduzieren.

12. Kundendienst und Wartung sollten ebenfalls bewertet werden

Kundenspezifische Schweißgeräte können komplexer sein als Standardmaschinen, weshalb der Kundendienst ein wichtiger Teil des Projekts ist.

Hersteller sollten Folgendes klären:

• Garantiezeit

• Technischer Reaktionsprozess

• Technischer Fernsupport

• Service vor Ort

• Ersatzteilverfügbarkeit

• Wartung von Elektroden und Vorrichtungen

• Software-Updates

• Vorbeugende Wartung

• Bedienerschulung

In Fabriken, in denen sich Geräteausfälle direkt auf die Produktion auswirken können, sollten vor dem Kauf die Reaktionszeit und die technischen Servicemöglichkeiten des Lieferanten berücksichtigt werden.

13. Vollständige Bewertungscheckliste für eine kundenspezifische Widerstandsschweißmaschine

Hersteller, die sich auf ein individuelles Widerstandsschweißprojekt vorbereiten, können die folgende Checkliste verwenden:

Diese Checkliste kann Einkaufsteams dabei helfen, ihre Anforderungen den Herstellern von Schweißgeräten klarer zu kommunizieren.

Anstatt einfach zu sagen:

„Wir brauchen eine maßgeschneiderte Punktschweißmaschine“,

Das Projekt kann hinsichtlich Werkstück, Schweißprozess, Produktionskapazität, Automatisierungsanforderungen und Abnahmekriterien definiert werden.

14. Welche Hersteller sollten kundenspezifische Widerstandsschweißgeräte in Betracht ziehen?

Nicht jeder Hersteller benötigt eine maßgeschneiderte Schweißmaschine.

Wenn ein Produkt eine einfache Struktur, Standardschweißpunkte und ein relativ geringes Produktionsvolumen aufweist, kann eine Standard-Punktschweißmaschine in Kombination mit einer herkömmlichen Vorrichtung bereits die Produktionsanforderungen erfüllen.

Kundenspezifische Widerstandsschweißgeräte eignen sich besser, wenn der Produktionsprozess Folgendes umfasst:

• Spezielle Produktstrukturen

• Eine große Anzahl von Schweißpunkten

• Schwer zugängliche Schweißpositionen

• Geringe manuelle Schweißeffizienz

• Mehrstationenschweißen

• Strenge Anforderungen an den Produktionszyklus

• Hohe Anforderungen an die Schweißkonsistenz

• Automatisches Be- und Entladen

• Integration in eine bestehende Produktionslinie

Ob eine Individualisierung notwendig ist, sollte sich letztlich an den tatsächlichen Werkstück- und Produktionsanforderungen orientieren.

Kundenspezifische Widerstandsschweißlösungen von PDKJ

PDKJ ist ein professioneller Hersteller von Schweißmaschinen, der Mittelfrequenz-Inverter-Punktschweißgeräte, Kondensatorentladungs-Punktschweißgeräte, AC-Widerstandsschweißgeräte und kundenspezifische Widerstandsschweißsysteme anbietet.

Für spezielle Werkstücke, komplexe Schweißpunktanordnungen, anspruchsvolle Produktionszyklen und Automatisierungsanforderungen kann PDKJ Unterstützung von der Bewertung des Schweißprozesses und der Musterprüfung bis hin zum Gerätedesign, der Fertigung, der Inbetriebnahme und der Abnahme bieten.

Stellen Sie Ihr reales Werkstück zur kostenlosen Schweißprozessbewertung und Musterprüfung zur Verfügung. Überprüfen Sie zunächst den Schweißprozess und bestimmen Sie dann die Gerätekonfiguration. Dies hilft Herstellern, Auswahlrisiken zu reduzieren und eine Widerstandsschweißlösung zu entwickeln, die ihren tatsächlichen Produktionsanforderungen entspricht.

Wenn Sie Anforderungen an ein Schweißgerät haben, wenden Sie sich bitte an Frau Zhao

E-Mail: pdkj@gd-pw.com

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