Verbindungstechnik Metalle ohne Lufteinschlüsse verbinden

Schweißen statt Löten: Hintergossene Widerstandsschweißelektroden aus Wolfram und Kupfer sollen für einen optimalen Stromübergang sorgen und als Alternative zu Lötverfahren dienen.

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Als gängiges und leicht zu handhabendes Schweißverfahren wird das Widerstands­schweißen in allen Bereichen eingesetzt, in denen Metalle ohne Lufteinschlüsse oder Einbußen ihrer leitenden Fähigkeiten miteinander verbunden werden müssen. Das ist vorrangig in der Automobil-, Luftfahrt-, Elektro- und Elektronik- sowie der Haushaltsgeräteindustrie der Fall.

Ein Vorteil des Widerstandsschweißens ist die Reproduzierbarkeit der Verbindungsstelle, wofür unter anderem die Qualität der Elektrode ausschlaggebend ist. Das bayerische Unternehmen Wolfram Industrie bietet mit Triconstant eine Widerstandsschweißelektrode an, die eine einwandfreie Verbindung zwischen dem Kupfer und dem Wolframeinsatz bietet und so für einen optimalen, ununterbrochenen Stromübergang und eine bessere Wärmeabfuhr sorgen soll.

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Dies wird dadurch erreicht, dass der Wolframkern der Elektroden mit Kupfer oder Kupferlegierungen hintergossen wird, wodurch die Lufteinschlüsse, die bei gelöteten Elektroden häufig vorkommen und für schlechtere Ergebnisse sorgen, vollständig vermieden werden können.

Reproduzierbare Ergebnisse durch Schweißprozesse

Ein Elektrotechnikbetrieb, der als Zulieferer für die Automobilindustrie tätig ist, verschweißt täglich mehrere tausend Drahtenden aus Kupfer an den Spulen von Elektromotoren. Da dem Unternehmen die Ergebnisse der bislang gelöteten Elektroden jedoch zu unterschiedlich und unsicher waren, wird seit Herbst 2014 die Widerstandsschweißelektrode WHG3 verwendet.

Dies ist eine Form der Triconstant-Elektroden von Wolfram Industrie, die exaktere und reproduzierbare Ergebnisse für Punkt-, Naht-, Buckel- und Stumpfschweißen liefert. Dafür wird ein Einsatz aus Wolfram oder Wolfram-Lanthan mit Kupfer hintergossen, wobei die genaue Konfiguration der Widerstandsschweißelektrode exakt an die Werkstoffe angepasst wird, die verbunden werden sollen.

Zudem gibt es eine Variante, die noch zusätzlich mit reinem Kupfer versetzt ist. Kupfer senkt zwar die mechanische Festigkeit der Elektrode, allerdings verbessert es im Gegenzug die Stromübertragung und die Wärmeabfuhr. Dadurch kann die Standzeit im Einzelfall wesentlich erhöht werden.

Die spezielle Verbindung der einzelnen Werkstoffe erreicht Wolfram Industrie durch eine genaue Prozessführung. Hierbei spielen Temperaturverläufe, Zeiten und auch Druckverläufe eine wichtige Rolle. Widerstandsschweißelektroden aus unterschiedlichen Werkstoffen bieten deutliche Vorteile, wenn sie optimal miteinander kombiniert werden.

So können beispielsweise die Schäfte und Arbeitsflächen der Elektroden besser hohen thermischen wie auch mechanischen Belastungen standhalten und zudem technische und wirtschaftliche Vorteile schaffen: Anwendungstechnisch wird eine größtmögliche Verbindung von Härte, Elastizität, Wärme- und elektrischer Leitfähigkeit erzeugt, betriebswirtschaftlich eine leistungsfähige Verbindung von hoher Standzeit, besserer Qualität und damit größerer Effizienz.

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