自動車のスポット溶接、正しくできてる？基本手順と品質管理のポイント

Moderne Automobile verfügen über komplexe Strukturen aus verschiedenen Materialien, darunter hochfeste Stahlplatten, Aluminium und Harz. Daher erfordert das Punktschweißen bei der Blechreparatur im Automobilbereich ein hohes Maß an Geschick und Qualitätskontrolle.

In diesem Artikel erläutern wir die Herausforderungen des Punktschweißens bei der Karosseriereparatur, Kontrollpunkte für die Qualitätskontrolle und wichtige Punkte bei der Auswahl der Ausrüstung.

Veränderungen und Herausforderungen beim Schweißen von Automobilblechen

Zunahme bei hochfesten Stählen und Verbundwerkstoffen

Da Autos immer leichter und robuster werden, nimmt die Verwendung verschiedener metallischer Werkstoffe wie hochfester Stahlplatten und Aluminiumlegierungen zu. In einigen Bereichen werden auch Verbundwerkstoffe auf Harzbasis eingesetzt.

Diese Metallmaterialien weisen andere Schweißeigenschaften als herkömmliche Stahlplatten auf, was die Festlegung geeigneter Schweißbedingungen erschwert und fortgeschrittene Techniken erfordert.

Vom Hersteller benannt und versichert

Automobilhersteller legen für jedes Fahrzeugmodell Reparaturmethoden fest. Insbesondere beim Punktschweißen sind die zu verwendende Ausrüstung, die Schweißbedingungen und die Qualitätsstandards streng geregelt. Darüber hinaus müssen bei Versicherungsreparaturen die Reparaturen gemäß den Standards der Versicherungsgesellschaft durchgeführt werden.

Um diese Standards zu erfüllen, müssen Autowerkstätten über die neuesten technischen Informationen auf dem Laufenden bleiben und die entsprechenden Geräte und Schweißbedingungen auswählen.

Verkürzte Vorlaufzeit für den Reparaturprozess

Da die Kundenbedürfnisse immer vielfältiger werden, besteht die Forderung, Reparaturprozesse in kürzeren Zeiträumen abzuschließen.

Da der Schweißvorgang ein entscheidender Schritt bei der Karosseriereparatur ist, trägt eine Verbesserung der Effizienz dieser Arbeit erheblich zur Verkürzung der Gesamtreparaturzeit bei.

Aus diesem Grund sind verschiedene Maßnahmen erforderlich, wie beispielsweise die Einführung leistungsfähigerer Schweißgeräte und die Überprüfung der Arbeitsabläufe.

Mangel und Inkonsistenz bei Schweißern

Der Mangel an qualifizierten Schweißern ist ein Problem für die gesamte Automobilblechindustrie. Zudem können die Schweißkenntnisse je nach Arbeiter variieren, weshalb die Qualitätssicherung ein wichtiges Thema ist. Wirksame Maßnahmen umfassen eine gründliche Schulung und Ausbildung der Arbeiter sowie die Einführung eines Systems zur numerischen Steuerung der Schweißqualität.

Punktschweißen, auch Widerstandsschweißen oder Widerstandspunktschweißen genannt, ist eine Schweißart, bei der zum Verbinden von Teilen Energie aus elektrischem Widerstand verwendet wird.

Bitte lesen Sie auch den folgenden Artikel, in dem die Grundlagen des Punktschweißens und die Unterschiede zwischen Punktschweißen, Lichtbogenschweißen und Laserschweißen erläutert werden.

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Zu beachtende Punkte beim Punktschweißen

Für eine hochwertige Punktschweißung sind das Einstellen der Schweißbedingungen und die Kontrolle der Ergebnisse nach dem Schweißen wichtig.

Angemessene Stromflusszeit, Stromstärke und Druck (drei Hauptbedingungen)

Die Qualität des Punktschweißens wird maßgeblich von drei Hauptbedingungen bestimmt: Schweißzeit, Stromstärke und Druck.

Die optimalen Werte für diese Bedingungen variieren je nach Material, Plattendicke, Form, Oberflächenbeschaffenheit, Schweißgerätetyp etc. Daher ist es notwendig, vor dem Schweißen immer Probestücke anzufertigen, um die geeigneten Bedingungen zu ermitteln.

Einschaltzeit

Damit ist die Zeit gemeint, in der der Schweißnaht Wärme zugeführt wird.

Wenn der Strom zu lange angelegt wird, kann es zu einer Überhitzung der Schweißlinse (Schweißnaht) und einer Verringerung der Schweißfestigkeit kommen.

Wenn hingegen die Stromanwendungszeit zu kurz ist, kann die Schweißlinse klein sein und die Schweißfestigkeit unzureichend sein.

aktuell

Bestimmen Sie die in der Schweißnaht erzeugte Wärmemenge.

Zu viel Strom kann zu einem zu großen Nugget oder sogar zur Ausstoßung führen.

Umgekehrt gilt: Wenn der Strom zu gering ist, bleibt der Schweißklumpen klein und die Schweißfestigkeit reicht möglicherweise nicht aus.

Druck

Damit ist die Kraft gemeint, mit der die Elektrode auf das Grundmaterial gedrückt wird.

Der ausgeübte Druck ist notwendig, um die Grundmaterialien in engen Kontakt zu bringen und einen effektiven Stromfluss zu ermöglichen. Ist der ausgeübte Druck zu hoch, wird der Schweißnugget kleiner und die Verbindungsfestigkeit nimmt ab.

Umgekehrt kann es bei zu geringem Druck zu Spritzern kommen und die Zugfestigkeit kann beeinträchtigt werden.

Überprüfung des Nuggetdurchmessers und der Einkerbung

Um die Qualität einer Punktschweißung zu prüfen, ist es notwendig, den Linsendurchmesser und die Tiefe des Eindrucks zu messen.

Der Linsendurchmesser steht in direktem Zusammenhang mit der Schweißfestigkeit und muss die in den JIS-Normen usw. angegebene Untergrenze einhalten. Die Tiefe der Einkerbung ist ein Indikator für das Ausmaß der Verformung des Grundmaterials. Ist die Einkerbung zu tief, kann die Festigkeit des Grundmaterials abnehmen.

Wichtige Hinweise zu den einzelnen Werkstoffen, wie z. B. hochfeste Stahlbleche/Aluminiumgehäuse

Hochfeste Stahlplatten sind beim Schweißen anfällig für Hitzeeinwirkungen, die ihre Festigkeit verringern können. Daher ist es wichtig, geeignete Schweißbedingungen zu schaffen und die Hitzeeinwirkung zu minimieren.

Aluminium hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, sodass die Wärme beim Schweißen schnell diffundiert. Dadurch ist das Material anfällig für Schweißfehler. Daher ist es notwendig, ein Hochleistungsschweißgerät zu verwenden oder die Schweißgeschwindigkeit zu erhöhen.

Berücksichtigung der Punktplatzierung und Verstärkungsstruktur für jedes Teil

Karosserien bestehen aus Teilen, die Festigkeit erfordern, und Teilen, bei denen dies nicht der Fall ist. Daher ist es beim Punktschweißen notwendig, die Festigkeitsanforderungen jedes Teils zu berücksichtigen und die entsprechende Punktanordnung und Schweißteilung festzulegen.

Auch wenn eine Verstärkungsstruktur vorhanden ist, muss das Schweißen so erfolgen, dass diese Struktur nicht beeinträchtigt wird.

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Kontrollpunkte zur Qualitätskontrolle

Die Qualitätskontrolle beim Punktschweißen ist ein wichtiger Prozess, der direkt mit der Sicherheit des Endprodukts zusammenhängt.

Die Sollwerte variieren je nach Automobilhersteller, Modell, Fahrzeugteil, Blechdicke und Material, daher ist es wichtig, die jeweiligen Standardwerte zu prüfen und entsprechende Schweißarbeiten durchzuführen.

Tiefe der Aussparung

Die Tiefe der durch das Eindrücken der Elektrode verursachten Vertiefung beträgt in der Regel etwa 0,2 bis 0,5 mm. Sie variiert jedoch je nach Fahrzeughersteller und Reparaturhandbuch. Ist sie zu tief, verringert sich die Dicke des Grundmaterials und seine Festigkeit kann abnehmen. Verwenden Sie ein spezielles Messgerät zur genauen Messung und stellen Sie sicher, dass der Standardwert nicht überschritten wird.

Die Richtlinien für den Nuggetdurchmesser basieren auf JIS- und Fahrzeugherstellerstandards und lauten wie folgt:

*Die tatsächlichen Zahlen variieren je nach Hersteller und Teil (Außenverkleidung/Rahmen). Lesen Sie daher unbedingt das Servicehandbuch oder die Reparaturanleitung.

Der Schweißlinsendurchmesser korreliert mit der Schweißnahtfestigkeit und muss die in der JIS-Norm festgelegte Untergrenze einhalten. Der geeignete Schweißlinsendurchmesser variiert je nach Grundmaterial und Plattendicke. Daher sollten vorab Probeschweißungen durchgeführt werden, um die optimalen Schweißbedingungen zu ermitteln und den unter diesen Bedingungen geschweißten Linsendurchmesser zu bestätigen.

Schweißrisse

Durch Hitzeeinwirkung und Spannungskonzentration beim Schweißen können Risse in Schweißteilen entstehen. Eine Sichtprüfung auf Risse ist erforderlich. Risse können zu einer Verringerung der Festigkeit führen.

▼ Zeitpunkt der Bestätigung

Nugget-Penetrationsrate

Das Nugget-Penetrationsverhältnis ist ein Index, der den Anteil des Querschnitts der Schweißnaht angibt, der von der Nugget eingenommen wird.

Bei geringer Durchdringung kann die Schweißnahtfestigkeit unzureichend sein. Führen Sie eine Querschnittsprüfung durch, um zu prüfen, ob die Durchdringung dem Standardwert entspricht. Einzelheiten zur Durchdringung finden Sie in der Reparaturnorm (Herstelleranweisungen) für jedes Fahrzeugmodell und -teil.

Punkte, die bei der Auswahl einer Punktschweißmaschine zu beachten sind

Um eine gründliche Qualitätskontrolle zu gewährleisten, ist es wichtig, ein Schweißgerät mit entsprechenden Funktionen auszuwählen.

Genauigkeit und Stabilität der Stromregelung (Wechselrichtermethode)

Beim Punktschweißen ist die Balance der drei Hauptbedingungen Schweißzeit, Strom und Druck wichtig, aber insbesondere die Genauigkeit der Stromregelung ist direkt mit der Qualität verknüpft.

Inverterschweißgeräte ermöglichen eine präzise Stromregelung und ermöglichen so eine stabile Schweißnuggetbildung je nach Dicke und Material des Grundmetalls. Inverterschweißgeräte werden heute zum Standard an Arbeitsplätzen, an denen Qualitätskontrolle eine wichtige Rolle spielt.

Kühlmethode für Elektrodenarme und Sekundärkabel

Da Punktschweißgeräte mit hohen Strömen arbeiten, werden Elektrodenarm und Sekundärkabel sehr heiß. Eine effiziente Wärmeableitung hat daher großen Einfluss auf die Qualität.

Insbesondere die wassergekühlte Ausführung unterdrückt effektiv die Hitze und verhindert einen Temperaturanstieg der Elektrode, was zu einer stabilen Schweißqualität führt. Der Schweißlinsendurchmesser bleibt auch bei Dauerbetrieb stabil und der Elektrodenverschleiß wird reduziert, wodurch die Wartungshäufigkeit reduziert wird.

Luftgekühlte Systeme sind zwar günstiger, bergen aber das Risiko von Qualitätsschwankungen und beschleunigtem Elektrodenverschleiß durch Hitze. An Arbeitsplätzen, an denen Qualität im Vordergrund steht, empfiehlt sich die Wahl wassergekühlter Systeme.

Einhaltung von Zertifizierungen und Standards

Es wird erwartet, dass die Schweißbedingungen noch strenger werden und die Fahrzeugkarosserien eine noch höhere Steifigkeit aufweisen. Um dieser Nachfrage gerecht zu werden, ist es wichtig, ein Modell auszuwählen, das nicht nur die aktuellen Anforderungen erfüllt, sondern auch über die Schweißkapazität verfügt, um zukünftige Standards mit einer gewissen Fehlertoleranz zu erfüllen.

TECN-Punktschweißmaschinen erfüllen alle Auswahlkriterien und sind mit der Kapazität und Robustheit ausgestattet, um den immer strengeren Schweißbedingungen bei der Fahrzeugwartung gerecht zu werden.

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Beispiele für die Einführung von Punktschweißmaschinen

Hier stellen wir einige Beispiele von Unternehmen vor, die durch die Einführung von Punktschweißmaschinen die Qualität und Arbeitseffizienz verbessert haben.

Toyo Body Co., Ltd.

Toyo Body Co., Ltd. hat die „TÜV-Platin-Zertifizierung“ erhalten, die höchste Zertifizierungsstufe für Karosseriereparatur- und Lackierbetriebe. Dank modernster Ausrüstung, einschließlich Punktschweißmaschinen, ist das Unternehmen in der Lage, stets mit den neuesten Entwicklungen bei Karosserien, Materialien und Schweißbedingungen Schritt zu halten und seinen Kunden so ein sicheres Gefühl zu geben.

▼Schauen Sie sich die Beispiele an▼

Kaneko Motors Co., Ltd.

Die Karosseriereparatur- und Lackierdienstleistungen von Kaneko Motors Co., Ltd. genießen bei ihren Mitbewerbern einen guten Ruf, und ihre sorgfältige Arbeit wird hoch geschätzt. Daher wurde das Unternehmen als Zulieferer für den ausländischen Luxusautohändler „YANASE“ ausgewählt. Darüber hinaus bietet das Unternehmen eine lebenslange Reparaturgarantie und verfügt über ein System, das bis zum Schluss Support für reparierte Teile bietet und so den Kunden ein sicheres Gefühl gibt.

▼Schauen Sie sich die Beispiele an▼

Für alle, die eine Punktschweißmaschine suchen

Zusammenfassung

Hochwertiges Punktschweißen stärkt das Vertrauen der Kunden und trägt so zum Markenimage des Unternehmens bei. Durch die Einführung eines Hochleistungsschweißgeräts können Sie die Schweißqualität und die Arbeitseffizienz verbessern. Achten Sie bei der Auswahl eines Schweißgeräts unbedingt auf die Qualitätskontrollfunktionen.