Bei der konduktiven Energieeinbringung wird der Sekundärstrom des HF-Generators über geeignete Kontakte direkt in die zu verschweißenden Bauteile geleitet. Auf diese Weise existieren zwei um 180 deg gegeneinander verschobene Stromsysteme, welche die Basisbedingung für den gewünschten Erwärmungsmechanismus darstellen. Als Stromquelle wird ein Hochfrequenzgenerator mit einer Frequenz von ca. 300 kHz eingesetzt. Das aktive Element, dessen Verstärkungseffekt innerhalb des Resonanzkreises genutzt wird, ist bei diesen Generatoren als Röhre ausgeführt. Der HF-Strom nimmt den Weg des geringsten Widerstandes und fließt besonders im gegenseitigen Annäherungsbereich, also an den Fügekanten. Beschrieben wird der Verfahrensablauf auf einer Versuchsanlage. Der Stauchvorgang erfolgt bei Erreichen der Schweißtemperatur. Unmittelbar vor dem Stauchvorgang muss die Schweißtemperatur an jeder Position der Fügekante gleich sein. Sollen komplexe Bauteile miteinander verschweißt werden, muss die eingebrachte Wärmemenge lokal angepasst werden. Diese Anpassung erfolgt durch Variation der Ausspannlänge. Mit steigender Ausspannlänge erhöht sich die Wärmemenge an der Fügekante bei sonst gleichen Prozessparametern. Mit sinkender Ausspannlänge verringert sich die Wärmemenge an der Fügekante bei sonst gleichen Prozessparametern. Durch den Naheffekt konzentriert sich der Schweißstrom an den Fügekanten, aber auch an den Innenseiten der Stromschienen. Vergrößert sich nun die Ausspannlänge, vergrößert sich auch der Spalt zwischen den Stromschienen, wodurch der Naheffekt in diesen abgeschwächt wird. Bleibt der Schweißspalt konstant, fließt ein bestimmter Teil des Stromes, der vorher durch die Stromschienen geflossen ist, nun zusätzlich an den Fügekanten. Der Schweißspalt bestimmt die Wirkung des Naheffektes. Je kleiner der Spalt, um so größer ist der Naheffekt und um so mehr Energie kann in den Fügekanten umgesetzt werden. In der Praxis muss der Spalt groß genug sein, damit Überschläge zwischen den Bauteilkanten in jedem Fall sicher vermieden werden; er sollte aber hinreichend klein sein, damit möglichst viel Energie an den Fügekanten umgesetzt werden kann.
Hochfrequenzschweißen mit konduktiver Energieeinbringung
2000
17 Seiten, 19 Bilder
Conference paper
German