Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltzeit für Ni-Punktschweißungen


von L. H. (holzkopf)


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Hallo,

diejenigen, die Erfahrung mit Punktschweißungen haben, will ich um 
Unterstützung bitten.

Es geht dabei darum, verdrillte Ni-Drähte miteinander elektrisch 
verschweißen zu können.

Bei den Ni-Drähten handelt es sich um Rein-Ni (Größenordnung 99 %).
Verdrillt sind sie deshalb miteinander, weil das Material (in 
Einzeldraht-Form) i.d.R. "aufgerollt" geliefert wird.
Und dadurch eine gewisse "Vorspannung" hat.

Diese Vorspannung kann jedoch durch die Verdrillung eliminiert werden.
D.h. nach der Verdrillung (z.B. von zwei Drähten mit D = 0,5 mm) stellt 
sich ein linear gerades Ergebnis ein.
Sozusagen eine gerade "Stange" (bestehend aus zwei Drähten).
Was auch erwünscht ist.

Zwischen den beiden Verdrillten Drähten will ich einen sicheren Kontakt 
herstellen.
Dazu scheint mir eine el. Punktschweißung geeigneter zu sein, als die 
per WIG-Schweißung zu bewerkstelligen.
Dies deshalb, weil per WIG mehr Wärme eingetragen wird, was zu 
unerwünschtem Verzug führen könnte.

Für die Punktschweißungen steht mir ein Punktschweiß-Trafo zur 
Verfügung, der vermutlich aus dem Nürnberger Zählerwerk stammt.
Seine Typschild-Daten:
- Siemens-Schuckert
- 220 V
- 360 VA
- 50 Hz
Ich weiß nicht, was damit punktgeschweißt wurde.
Aber die (sekundäre) Schweißzange erlaubt die Einspannung von 
x-beliebigen
Elektroden (D ca 3 mm).

Womit sich auch gleich die erste Frage stellt:
Welche Elektroden?
Cu?

Ferner interessiert mich, welche Schaltzeit für die (kontaktsichere) 
Punktverschweißung ratsam ist.

Kann dazu bitte jemand etwas sagen?

von MaWin (Gast)


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Wie willst du 2 verdrillte Drähte punktschweissen, due gaben doch schon 
vollflächig Kontakt.
Und mit 360VA wurde wohl nicht geschweisst, eher gelötet.
Imsgesamt gilt beim Punktschweissen, dass erst mal mit wenig 
mechanuschem Druck ein schlechter Kontakt der Bauteile erreicht wird 
damit der hohe Strom auch eine hohe Spannung und damit hohe Leistung zu 
schmelzen ergibt. Ist das Metall dann weich, presst man die 
Schweisstelle zusammen, wodurch der Kontakt besser wird, die Spannung 
bei gleichem Schweisstrom fällt und die Leistung nicht mehr zum 
Schmelzen reicht, sondern nur noch zum langsamen Abkühlen.
Dann kann man den Strom noch weiter reduzieren zum abkühlen, es geht 
darum die mechanische Spannung aus dem Metall zu glühen bevor man 
loslässt. Elektroden sind oft Wolfram mit Kupfer und Wasserkühlung, aber 
deins scheint ja ein winziges Modell zu sein.

von L. H. (holzkopf)


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Hallo Mawin,

MaWin schrieb:
> Wie willst du 2 verdrillte Drähte punktschweissen, due gaben doch schon
> vollflächig Kontakt.

Naja - es geht dabei eher um die Frage, WARUM ich das tun will.
Das WIE wird sich m.E. irgendwie bewerkstelligen lassen.

Erklärend muß ich dazu sagen, daß es sich bei den verdrillten Drähten 
eigentlich um Elektroden zur elektrolytischen Wasserspaltung handelt.
Meine weiteren Hintergründe dazu kann man hier nachlesen.
http://hho.pixelcomet.com/phpbb/viewtopic.php?t=121

Näheres dazu hier zu diskutieren, lehne ich strikt ab.
Wer daran ebenfalls interessiert ist, kann sich in dem gen. Forum 
"einklinken", um dort Relevantes erörtern zu können.


Mit dem scheinbar vollflächigen Kontakt ist das unter den geg. Umständen 
so eine Sache.;)
Aus mehreren Gründen:
1) die verdrillten Drähte sollen oxydiert werden
2) bei aller Verdrillung muß man auch das "Federungsverhalten" 
aufgewickelter Drähte berücksichtigen

Soll heißen:
Wg. 1) und 2) will ich bzgl. Kontakt auf 100 % Sicherheit gehen.
Deshalb die Punktschweißungen an einem Ende der verdrillten Drähte.

MaWin schrieb:
> Und mit 360VA wurde wohl nicht geschweisst, eher gelötet.

Könnte sein, daß Du damit recht hast.:)
Ich weiß es wirklich nicht, was mit dem Gerät gemacht wurde.

Andererseits:
Wenn wir die Scheinleistung von 360VA hernehmen landen wir zumindest bei 
360 / 220 = 1,6.
Also, wenn wir das noch "über den Daumen" abrunden, bei ca. 1,5 A 
primärseitig.

Die sekundären Kabelquerschnitte entsprechen in etwa denen von 
KFZ-Starterkabeln, wenn man per "Überbrückung" von einem KFZ ein anderes 
starten können will.

Das habe ich noch nicht genau gemessen.
Und das Gerät befindet sich an einem anderen Standort.

mfG

von MaWin (Gast)


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L. H. schrieb:
> Deshalb die Punktschweißungen an einem Ende der verdrillten Drähte.

Verstehe ich nicht, und die Seite erklärt nichts zu verdrillen.

Warum oxidierte (isolierte) Drähte, wenn sie am Ende doch verschweisst 
werden (also elektrisch Kontakt bekommen sollen).

Warum überhaupt Drähte, wenn es um Elektrolyse geht, da will man doch 
möglichst grosse Flächen, also Blech.

Ja, schweissen ist die geeignete Verbindungstechnik wenn die Verbindung 
im Elektrolyten hängt oder einfach verdrillen blanker Enden weil dabei 
nur eine Materialsorte verwendet wird, aber warm nicht die Kontaktstelle 
ausserhalb des Elektrolyten hinbauen ? Dann tut es auch löten (geht bei 
Nickel gut) oder Klemmschrauben.

von Old P. (Gast)


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Wie dick sind denn die Drähte?
Mit 360 Watt kann man prima punktschweissen, aber eben nur dünne 
Materialien (z.B. Gitter in Röhren).
Allerdings würde ich diese Enden (wenn überhaupt) mit Flamme autogen 
schweissen. Einfach Drähte sehr sauber machen, verdrillen und dann 
Flamme drauf. Die verlaufen dann von selber.
Punkten ginge natürlich auch, aber der Aufwand...! Die Schweisszeit 
musst Du eh experimentell ermitteln. Mit meiner Punktzange (alte ARO) 
mach ich bei Blechen (bis 2x3mm) immer ein paar Proben. Nach 
irgendwelchen Tabellen klappt nie!

Old-Papa

von L. H. (holzkopf)


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Hallo zusammen.

MaWin schrieb:
>> Deshalb die Punktschweißungen an einem Ende der verdrillten Drähte.
>
> Verstehe ich nicht, und die Seite erklärt nichts zu verdrillen.

Ja - hast recht:
Auf der Seite ist nur erläutert, warum ich Ni-Draht als Elektrode(n) 
verwenden will.
(Wg. der leichten Verfügbarkeit von Ni in hoher "Reinheit" in 
Drahtform.)

Im gen. Forum war ich zunächst geistig bei einem NI-Einzeldraht.
Der Gedanke an die Verdrillung entstand erst jüngst.
Aus zwei Gründen:

1) Ni-Draht wird "aufgerollt" geliefert.
Nachdem jeder aufgerollte Draht ein gewisses Federungsverhalten hat, 
brauchte ich eine Lösung, wie der abgewickelte Draht wieder in eine 
geradlinige Form gebracht werden kann.
Verdrillt man zwei (oder auch mehr) Drähte miteinander, erhält man wg. 
der Umformung ein geradliniges Ergebnis.

2) Erhöhung der Fläche.

MaWin schrieb:
> Warum oxidierte (isolierte) Drähte, wenn sie am Ende doch verschweisst
> werden (also elektrisch Kontakt bekommen sollen).

Auf den "verdrillten Flächen" brauche ich für die Elektrolyse 
(vor-)oxydiertes Ni-Metall, damit das wie gewünscht funktioniert.
Auf die "Verdrill-Kontakte" zwischen den Drähten kann und will ich mich 
nicht verlassen.
Deshalb werden die an einem Ende miteinander verschweißt.
Diese Verschweißungs-Punkte sollen auch dazu dienen können, um die 
verdrillten "Drahtstangen" el. sicher anschließen zu können.
Erst nach der Verschweißung, die nur den 100%-Kontakt sicherstellen 
soll, werden die verdrillten Drähte (vor-)oxydiert.

Du kannst Dir die Anordnung der verdrillten Drahtstangen vielleicht am 
besten kammartig vorstellen.
Über den "Kammrücken" sind sie el. angeschlossen, und am anderen Ende 
stehen sie frei heraus.

MaWin schrieb:
> Warum überhaupt Drähte, wenn es um Elektrolyse geht, da will man doch
> möglichst grosse Flächen, also Blech.

Mit verdrillten Drähten lassen sich relativ größere Oberflächen 
schaffen, die noch dazu "zerklüftet" sind.;)

MaWin schrieb:
> Ja, schweissen ist die geeignete Verbindungstechnik wenn die Verbindung
> im Elektrolyten hängt oder einfach verdrillen blanker Enden weil dabei
> nur eine Materialsorte verwendet wird, aber warm nicht die Kontaktstelle
> ausserhalb des Elektrolyten hinbauen ? Dann tut es auch löten (geht bei
> Nickel gut) oder Klemmschrauben.

Verschweißen ist die einzige (sinnvolle) Möglichkeit, wenn man nur mit 
einem einzigen Material (Ni) arbeiten will.
Klemmschrauben kann man schlicht "vergessen", weil das viel zu unsichere 
Verbindungen sind.

Die Frage, warum die Kontaktstellen nicht außerhalb des Elektrolyten 
hinbauen, ist berechtigt.
Dabei hat man aber die "Qual der Wahl".:D

Weil es im Endeffekt darauf hinausläuft, entweder:
a) die Kontaktstellen im Elektrolyt el. "abzuschotten", oder
b) sämtliche Zuleitungen zu den Kontaktstellen abzuschotten

a) und b) sind im Prinzip "gleichwertig", weil es letztlich nur darum 
geht, daß unerwünschter Stromfluß im Elektrolyt unterbunden wird.

Ja - Lötungen sind bei Ni recht gut machbar.
Aber ich will mich da auf überhaupt nichts Unwägbares einlassen, sondern 
bei den Verbindungen mit 100% identischem Material arbeiten.
Weil die Elektroden in konzentrierter Kalilauge laufen werden, die bis 
zu 80° C erwärmt wird.
Entspr. aggressiv ist die Lauge.


Old P. schrieb:
> Wie dick sind denn die Drähte?

0,5 mm.
Es handelt sich dabei (jetzt im ersten Schritt) um Ni-Draht, den ich da 
habe, um Thermofühler anfertigen zu können.
Genauer gesagt handelt es sich dabei um die "Ni-Seite" der Paarung 
Ni/NiCr für Thermofühler.
Die Spezifikation des Ni-Drahtes ist mir unbekannt.
Spielt aber zunächst für Vorversuche auch keine (wesentliche) Rolle.

Verwendet werden soll (zukünftig) Ni-Draht höchster Reinheit.

Old P. schrieb:
> Mit 360 Watt kann man prima punktschweissen, aber eben nur dünne
> Materialien (z.B. Gitter in Röhren).

Ich denke auch, daß die 360 VA für Punktschweißungen in meinem Fall 
hinreichend sein dürften.

Old P. schrieb:
> Allerdings würde ich diese Enden (wenn überhaupt) mit Flamme autogen
> schweissen. Einfach Drähte sehr sauber machen, verdrillen und dann
> Flamme drauf. Die verlaufen dann von selber.

Werde ich mal ausprobieren.
Die Thermofühler schweiße ich per WIG (ohne Drahtzufuhr), also unter 
Schutzgas.
Ansonsten sind WIG-Schweißungen mit Autogen-Schweißungen recht eng 
"verwandt":
Wenn Zusammenschmelzen machbar ist, kann man das ohne weiteres in beiden 
Verfahren tun.

Old P. schrieb:
> Punkten ginge natürlich auch, aber der Aufwand...!

Wo siehst Du da mehr Aufwand? :)

Old P. schrieb:
> Die Schweisszeit
> musst Du eh experimentell ermitteln. Mit meiner Punktzange (alte ARO)
> mach ich bei Blechen (bis 2x3mm) immer ein paar Proben. Nach
> irgendwelchen Tabellen klappt nie!

Klingt ermutigend, obwohl ich schon "befürchtet" hatte, daß es auf 
"Probieren" hinausläuft. ;)
Klar, daß (in diesem Fall) nach Tabellen nie etwas funktioniert.

Beim WIG-Zusammenschmelzen der Drähte (Ni/NiCr) lag der Stromfluß bei 
etwas über 10 A.
Es bildet sich dabei eine Art kleine Kugel an der Verbindungsstelle.
Ist immer etwas schwierig, mit dem Zusammenschmelzen rechtzeitig 
aufzuhören.
Weshalb ich auch denke, daß hier Punktschweißungen besser wiederholgenau 
machbar sind.
Weil dabei nur zwei Faktoren maßgeblich sind:

1) der Anpreßdruck zwischen den zu verschweißenden Teilen
(Ist kein Problem:
Federspannungen liefern den über einen weiten Bereich konstant)

2) die Zeitdauer des Stromflusses, um eine 100% sichere el. Verbindung 
erreichen zu können.


Ich muß mal bei dem vorhandenen Gerät die Sekundärspannung messen.
Um einen (ungefähren) Anhaltspunkt dafür bekommen zu können, welcher 
Strom sekundärseitig geliefert werden kann.

Old P. schrieb:
> Mit meiner Punktzange (alte ARO)
> mach ich bei Blechen (bis 2x3mm) immer ein paar Proben.

Darf ich Dich dazu um einen Gefallen bitten?
Du weißt, welche Verhältnisse (U/I-Aufnahme) bei Deiner Punktzange 
vorliegen (?).
Du kannst auch die Leerlauf-U feststellen, mit der Du (anschließend) die 
gen. Bleche verschweißen kannst.

Klar, daß dabei die U herunterbricht.
Wodurch entspr. Stromfluß stattfinden kann.

Meine Bitte stellt darauf ab, ggf. Rückschlüsse von der Leerlauf-U zum 
(anschließend) fließenden Strom ziehen zu können.
M.E. eine ganz interessante Frage, weil sich in der E-Technik alles 
proportional verhält.


Danke für Euere Bereitschaft, sich mit dem Thema zu befassen und 
Anregungen dazu zu geben, die hilfreich sind.

Servus
L.H.

von oszi40 (Gast)


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Ob beim Punkten etwas diffundierendes Elektrodenmaterial Dein recht 
sauberes Nickel verunreinigt?

von senke (Gast)


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Ich weis nicht mehr wie das Video hies, aber ich sah mal eines in dem 
einer mit einer Batterie und Kohlestiften reproduzierbar Thermoelemente 
verschweißt hat. das waren immer nur kurze Lichtbogenblitze. Leider weis 
ich sonst nichts mehr dazu. auch keine Polaritätsangaben.

von Old P. (Gast)


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L. H. schrieb:
> Hallo zusammen.
>
> Old P. schrieb:
>> Punkten ginge natürlich auch, aber der Aufwand...!
>
> Wo siehst Du da mehr Aufwand? :)

Naja, wenn Deine vorhandene Punkterei reicht, dann nicht. Wenn Du erst 
kaufen/basteln musst, dann schon.


> Darf ich Dich dazu um einen Gefallen bitten?
> Du weißt, welche Verhältnisse (U/I-Aufnahme) bei Deiner Punktzange
> vorliegen (?).
> Du kannst auch die Leerlauf-U feststellen, mit der Du (anschließend) die
> gen. Bleche verschweißen kannst.

Das habe ich bisher nicht gemessen. Laut Schild etwa 2,7V Leerlauf und 
etwa 3000A unter Last. Die Ampere kann ich nicht messen, meine Messzange 
geht nur bis 1000A.

Bei Deinen 0,5er Drahtfusseln dürften wohl 2,7V bei 10-50A völlig 
ausreichen. Ich würde das mit Wig machen, wenn das Gerät schon vorhanden 
ist. Als Gas aber reines Argon.


Old-Papa

von Lurchi (Gast)


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Beim Punkten muss man probieren, vor allem den Strom und Andruck. Die 
Zeit halt so lange bis es gut aufglüht.

Mir fiel das Verbinden von Ni/NiCr Thermoelement Drähten eher schwer. Da 
kam dann immer noch 2 kleine U-Scheiben dazu: das war auch gut zum 
befestigen.

Von daher würde ich auch eher zu WIG oder einer sauberen Flamme 
tendieren.

Der Thermolelement Draht dürfte auch kein reines Ni sein, sondern eher 
NiAl.

von L. H. (holzkopf)


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Hallo,

oszi40 schrieb:
> Ob beim Punkten etwas diffundierendes Elektrodenmaterial Dein recht
> sauberes Nickel verunreinigt?

Danke Dir; denn auf so einen Gedanken bin ich überhaupt noch nicht 
gekommen.:)
Weißt Du, wie man die evtl. stattfindende Diffusion (in etwa) einordnen 
könnte?

Ich stelle mir das nämlich vielleicht zu laienhaft vor:
1) per Elektroden werden (z.B.) zwei Ni-Drähte (unter Feder-Vorspannung) 
zusammengedrückt.
2) dann wird der Schweißstrom eingeschaltet
3) an der Kontaktstelle zwischen den beiden Ni-Drähten findet dann die 
Verschweißung statt

Die Kontaktstellen (3) sind aber (zunächst jeweils) 0,5 mm von den 
Elektroden entfernt.
Meinst Du, daß Elektrodenmaterial durch 0,5 mm-Ni-Material (oder 
weniger, weil das Ni-Material beim Verschmelzen ja "dünner" wird) 
diffundieren kann?

Falls ja - welche negative Auswirkungen könnte das haben?

senke schrieb:
> Ich weis nicht mehr wie das Video hies, aber ich sah mal eines in dem
> einer mit einer Batterie und Kohlestiften reproduzierbar Thermoelemente
> verschweißt hat. das waren immer nur kurze Lichtbogenblitze. Leider weis
> ich sonst nichts mehr dazu. auch keine Polaritätsangaben.

Danke auch Dir für Deine Anregung; denn an C-Elektroden dachte ich 
bisher auch überhaupt nicht.:)
Werde es auch mit solchen Elektroden versuchen.

Old P. schrieb:
> Naja, wenn Deine vorhandene Punkterei reicht, dann nicht. Wenn Du erst
> kaufen/basteln musst, dann schon.

Du kennst das ja vermutlich:
Bei einem Schrotthändler kaufte ich das (vermutliche) Punktschweißgerät, 
weil es mir einfach gefiel und ich dachte, daß ich es irgendwann 
irgendwie verwenden könnte.
Es ist solide angefertigt, und bei Derartigem werde ich eigentlich immer 
"schwach" und kaufe das halt dann "prophylaktisch".;)

Old P. schrieb:
> Das habe ich bisher nicht gemessen. Laut Schild etwa 2,7V Leerlauf und
> etwa 3000A unter Last. Die Ampere kann ich nicht messen, meine Messzange
> geht nur bis 1000A.

Damit kannst Du ja schon ganz gut an etwas "hinbrummen".

Old P. schrieb:
> Bei Deinen 0,5er Drahtfusseln dürften wohl 2,7V bei 10-50A völlig
> ausreichen. Ich würde das mit Wig machen, wenn das Gerät schon vorhanden
> ist. Als Gas aber reines Argon.

Danke Dir für die Größenordnungs-Angabe.:)

WIG-Schweißungen sind eine feine Sache, wenn man Schweißnähte ähnlich 
wie beim Autogen-Schweißen "durchziehen" kann.
Punktschweißungen per WIG sind nach meiner Erfahrung vergleichsweise 
dazu erheblich schwieriger machbar.
Weshalb ich bisher auch eher zur el. Verschweißung der Ni-Drähte geneigt 
bin.

Lurchi schrieb:
> Beim Punkten muss man probieren, vor allem den Strom und Andruck. Die
> Zeit halt so lange bis es gut aufglüht.

Ja - es wird wohl nichts anderes übrig bleiben, als sich alle Parameter 
selbst zu erarbeiten.
Mit Aufglühen meinst Du Rotglut (bei Tageslicht)?

Lurchi schrieb:
> Mir fiel das Verbinden von Ni/NiCr Thermoelement Drähten eher schwer. Da
> kam dann immer noch 2 kleine U-Scheiben dazu: das war auch gut zum
> befestigen.

Ja - das Zusammenschmelzen per WIG ist schon etwas schwierig:
Wenn die "Kugelbildung" dabei unbefriedigend ist, muß man es halt erneut 
versuchen, diese "hinzubekommen".
Was meinst Du mit den kleinen U-Scheiben?

Lurchi schrieb:
> Der Thermolelement Draht dürfte auch kein reines Ni sein, sondern eher
> NiAl.

Auf Sicht gesehen will ich Rein-Ni-Drähte einsetzen.
Die sind auch handelsüblich verfügbar.
Und keineswegs auf einem "goodfellow-Preisniveau".
Bei dem es einem ja sowieso speiübel wird.

Ich denke für Vorversuche spielt die genaue Legierung der 
Ni-Thermoelement-Drähte nicht unbedingt eine Rolle.
Was ich jedoch nicht so genau weiß.

Denn dabei geht es nur darum, ob sich der (vor-)oxydierte Ni-Draht bei 
der Elektrolyse schwarz verfärbt.

Danke Dir sehr für den Hinweis auf die evtl. Legierung der Ni-Drähte von 
Thermoelementen.:)
Weil mich das vor evtl. falschen Rückschlüssen bei den Vorversuchen 
"bewahrt".

Servus
L.H.

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