Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Punktschweißen


von Christoph K. (chriskuku)


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Ich wollte mir eine Vorrichtung bauen, um kleine Drähte (Cu, Ni) zu 
Verschweißen.

Ich habe einen ziemlich großen ca. 1,5 KVA Netztrafo(U-Joch, Wicklungen 
verteilt auf die beiden Schenkel des Jochs), der über eine 
Sekundärwicklung aus Cu-Flachband verfügt(1 Lage aus ja ca. 10 Wdg.) und 
die sich auch über die beiden Wickelkörper verteilt. Die 
Sekundärspannung erscheint mir dennoch derzeit zu hoch, also dachte ich 
daran, die noch abzuwickeln, um auf eine noch niedrigere Spannung zu 
kommen.

Dann habe ich aber eine grundsätzliche Frage:

beim Punktschweißen wird doch gepulst, wenn ich mich nicht irre, also 
kein Dauerstrom?

Könnte ich beispielsweise primär einen Elko aufladen auf ca. 325 V 
(1,414 * 234V), und den über die Primärwicklung entladen, gesteuert über 
einen Kontakt, der gekoppelt ist mit dem Andruck der Schweißzange? Beim 
Loslassen der Zange, wird der Elko wieder aufgeladen (Thyristor oder 
Relais?)

Die Zange müßte sowas wie Wolfram-Elektroden haben und vielleicht aus 
Pertinax hergestellt sein.

Als "Draht" für die Sekundärwicklung und Zuführung zur Zange könnte man 
Autobatteriekabel oder Cu-Litzenband nehmen.

Ideen?

Grüße

Christoph

von Guest (Gast)


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Beim Punkschweissen werden hohe Ströme und nicht hohe Spannungen 
benötigt.
Nur ein ausreichender Stromfluss erwärmt das zu schweissende Material.
Wie willst du ein Werkstück unter Spannung bearbeiten ohne dein Leben zu 
gefährden? Eben mit Kleinspannung!

von Christoph K. (chriskuku)


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Guest schrieb:
> Beim Punkschweissen werden hohe Ströme und nicht hohe Spannungen
> benötigt.
> Nur ein ausreichender Stromfluss erwärmt das zu schweissende Material.
> Wie willst du ein Werkstück unter Spannung bearbeiten ohne dein Leben zu
> gefährden? Eben mit Kleinspannung!

Verstehe Deinen Einwand nicht. Wegen der hohen Ströme, die benötigt 
werden, verwende ich doch gerade einen Transformator.

Die Frage ging jetzt i.d. Hauptsache ums Pulsen oder Dauerstrom.

Daß der Trafo sekundärseitig geerdet ist (PE) ist doch auch 
selbstverständlich.

Und der Primärstrom wird entsprechend transformiert mit dem 
Übersetzungsverhältnis N:1, während die Spannung mit 1:N 
heruntertransformiert wird.

Grüße
Christoph

P.S. Ach so, Du vermutetest, ich wollte mit der Schweißzange direkt den 
Primärstrom schalten. Nein, nein, natürlich nicht, das hast Du falsch 
verstanden. An der Zange befindet sich ein Schalter, oder meinetwegen 
ein Fußschalter, den ich auslöse, wenn ich das Schweißgut fest genug 
zusammendrücke.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Christoph Kukulies schrieb:
> beim Punktschweißen wird doch gepulst

Na ja, klar ist das ein Stromstoss von ca. 1 Sekunde.

Die Spannung von deinem Trafo muss zusammenbrechen können, es muss also 
ein strombegrenzter Streufeldtrafo sein.
Dann ist die Leerlaufspannung letztlich egal, meist so 50V um 
Oxidschichten durchbrechen zu können.

Aber entscheidender für die Haltbarkeit der Schweissverbindung ist, dass 
erst die Metalle locker aufeinander liegen (hoher Übergangswiderstand) 
dann kommt der Strom, dann werden die geschmolzen glühend heissen Teile 
aufeinandergepresst, dann fliesst immer noch hoher Strom aber wenig 
Spannungsabfall also Leistung, dann wird der Strom zurückgenommen damit 
die Schweissstelle langsam abkühlt (annealing) und dann der Strom 
abgeschaltet und der Druck weggenommen.

Es ist also mehr als bloss ein Impuls. Wurde früher aber auch mit 
einfachen Schützen primärseitig gemacht und Vorwiderstand.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.21.0

von Christoph K. (chriskuku)


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Danke für den Link. Streufeld: müßte sogar möglich sein, könnte das Joch 
öffnen (Luftspalt). Dann ginge also auch ein Wechselstrom und 
Kondensatorentladung würde nicht in Frage kommen. Da hätte ich ja auch 
keinen konstanten Strom über ca. 1 s, wie Du den Schweißvorgang 
beschreibst.

Nun gut, ich könnte mal experimentieren. Im Moment nur 
Gedankenexperimente.

Primär: Timergesteuertes Triac?

Grüße
Christoph

von Auh Weia (Gast)


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MaWin schrieb:
> Die Spannung von deinem Trafo muss zusammenbrechen können, es muss also
> ein strombegrenzter Streufeldtrafo sein.

Das kann auch ein normaler kurzschlussfest weich gewickelter
Transformator leisten. Findet man z.B. auch in Sägebandschweißgeräten,
die ich im Fokus habe. Eine Punktschweißzange für den Karrosseriebau
ist auch nichts anderes als ein normaler Trafo. Weich gewickelt
heißt nichts anderes, dass Primär-und Sekundärwicklung über den
Eisenkern getrennt gebaut sind, also getrennte Spulen haben.

> Dann ist die Leerlaufspannung letztlich egal, meist so 50V um
> Oxidschichten durchbrechen zu können.

Beim Punktschweißen braucht man keine hohen Schweißspannungen.
Hier reichen so 2-3 Volt, typ. sind 2,5V.
An Strömen sind aber 200 - 2000 Ampere nötig bzw.üblich.
Problem wird also sein, so hohe Ströme zu beherrschen und
variabel zu machen.

Christoph Kukulies schrieb:
> Ich wollte mir eine Vorrichtung bauen, um kleine Drähte (Cu, Ni) zu
> Verschweißen.

Bei solchen Anforderungen werden große Ströme nicht viel bringen
denn dabei würden deine Drähte wohl verdampfen.
Zahnärzte, Dentallabore und Optiker benutzen Geräte die für solche 
filigranen Anforderungen konzipiert sind.

Christoph Kukulies schrieb:
> Die Zange müßte sowas wie Wolfram-Elektroden haben und vielleicht aus
> Pertinax hergestellt sein.

Da nimmt man Flach- oder Rundkupfer, die gegeneinander isoliert sind.
Als Elektroden kommen entweder Messing- oder Kupferelektroden zum
Einsatz. Wolfram sind beim WIG-Schweißen üblich, aber da hat man auch
Argon-Gas, welches die Elektroden kühlt.

Christoph Kukulies schrieb:
> Die
> Sekundärspannung erscheint mir dennoch derzeit zu hoch, also dachte ich
> daran, die noch abzuwickeln, um auf eine noch niedrigere Spannung zu
> kommen.

Dann würde ich vorher ermitteln wie hoch die Spannung pro Windung
bei der Sekundärwicklung ist.

Christoph Kukulies schrieb:
> beim Punktschweißen wird doch gepulst, wenn ich mich nicht irre, also
> kein Dauerstrom?

In aller Regel wird beim Punktschweißung der Schweißstrom mit der
Schweißzeit gekoppelt, je nach dem, was man schweißen will.
Gepulst wird da nichts.

Christoph Kukulies schrieb:
> Könnte ich beispielsweise primär einen Elko aufladen auf ca. 325 V
> (1,414 * 234V), und den über die Primärwicklung entladen, gesteuert über
> einen Kontakt, der gekoppelt ist mit dem Andruck der Schweißzange? Beim
> Loslassen der Zange, wird der Elko wieder aufgeladen (Thyristor oder
> Relais?)

Das würde nur gehen, wenn man mit Gleichspannung arbeiten würde.
Bei Wechselspannung würde nur der Xc vom Elko wirken und eine 
Phasenverschiebung erzeugen, was dann aber auch auf die Spannung
Auswirkung hätte und die soll ja möglichst konstant bleiben.
Ich hab aber Bedenken, dass das Zusammenspiel von Induktivität
und Kapazität so einfach zu beherrschen sein wird.

Christoph Kukulies schrieb:
> Als "Draht" für die Sekundärwicklung und Zuführung zur Zange könnte man
> Autobatteriekabel oder Cu-Litzenband nehmen.

Wenn der Kupferquerschnitt zur Stromstärke passt, kann man das machen,
aber dazu muss man erst mal wissen, welche Stromstärke man braucht.


Im Moment versuche ich mal ein Schweißgerät mit Streufeldtransformator
so um zu bauen, dass die Sekundärwicklung 500-1500 Ampere bei 2,5 Volt
leisten kann. Das Gerät hab ich zwar schon gekauft, muss aber noch
geliefert werden. Also im Moment mehr Theorie als Praxis.

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