KES Verfahren
Das KES-Schweißen gehört zu den Kurzzeitverfahren.
Verfahrenstypisch sind hohe Schweißströme und höhere Elektrodenkräfte. Es eignet sich deshalb überwiegend zum Buckelschweißen.
Beim KES-Schweißen, wird die zum Schweißen benötigte Energie, aus einer vorher geladener Kondensatorbank über einen Schalter (Thyristor) auf einem Schweißtransformator geschaltet. Mittels der schlagartigen Entladung der in den Kondensatoren gespeicherten Energie, steigt der Strom im Sekundärkreis sehr schnell an. Mithilfe des elektrischen Widerstand im Schweißbuckel, erhitzt sich das Material innerhalb weniger Millisekunden auf die Schweißtemperatur.
Durch den schnellen Temperaturanstieg erhitzt sich die Schweißzone, verbindet die Materialien und erkaltet bevor eine Erwärmung der Randzonen entstehen kann.
Anwendungsbereiche
Die extrem kurze Schweißzeit, sowie der hohe Schweißstrom, ermöglichen eine einwandfreie Verbindung von Metallen hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit.
Alleinstellungsmerkmal bei dem hier angewendeten Kondensatorentladungs-Schweißen, ist das Schweißen von Stählen mit einem hohen Kohlenstoffgehalt, welches 1990 entwickelt und erfunden wurde.
Neben dem zweiten Schweissimpuls, ist auch die Schweissbuckelgeometrie für das Kohlenstoffschweissen eine Invative Entwicklung.
Nachstehend einige typische Wekstoffpaarungen:
Kupfer-Aluminium, Kupfer-Kupfer, Kupfer-Messing, Kupfer-Edelstahl, Kupfer-Silber, Stahl-Silber, Kupfer-Nickel, Kupfer-Stahl, Stahl-Stahl, Stahl-Messing, Stahl-Silber, Tantal-Nickel, Nickel-Platin.
Vorteile
Das Kondensatorentladungs-Schweißen (kurz KES-Schweißen) bietet folgende Vorteile:
- Präzisionsschweißen ohne Verzug
- Genaue Reproduzierbarkeit
- Genau kontrollierte Schweißenergie durch geregelte Kondensatorladung
- Extrem kurze Schweißzeit und hohe Schweißströme
- Schweißung in Millisekunden, kaum Verfärbung bzw. thermische Belastung der Schweißumgebung
- Massenartikelherstellung bei gleichbleibender Qualität
- Wirtschaftlich und sparsam im Energieverbrauch
- Entlastung der Versorgungsnetze, da Schweißung aus Kondensatorbatterie
- Schweißen unterschiedlicher Materialien
- Schweißen beschichteter Materialien
- Schweißen von Blechen mit unterschiedlicher Dicke
- Gleichbleibende Schweißqualität
- Hohe Reproduzierbarkeit
Wirtschaftlichkeit
Das Widerstandsschweißen und speziell das Kondensatorentaldungs-Schweißen sind sehr wirtschaftliche Verfahren. Die Schweißverbindung funktioniert ohne Zusatzmaterial, es werden keine weiteren Hilfsstoffe benötigt und es lässt sich mit einfachen Umformprozessen im Rahmen der Geometrieerstellung der Bauteile realisieren.
Die zum KES-Schweißen benötigte Energie wird aus vorher geladenen Kondensatoren entnommen. Das Laden erfolgt während den üblichen Nebenzeiten, wie zum Beispiel während des Zylinderhubes oder beim Be- und Entladen der Bauteile. Da beim KES-Schweißen kaum Wärme in das umgebene Material und in den Elektroden abfließt, wird im wesentlichen nur die Energie zugeführt, welche zum Erwärmen der Buckelgeometrie notwendig ist.
Das dokumentiert sich u.a. darin, dass für das KES-Schweißen keine Wasserkühlung notwendig ist. Eine Wasserkühlung wird nur bei einer sehr schnellen Taktfolge benötigt. Die zu schaltende Schweißenergie hat nur noch geringen Einfluss auf die Anschlusswerte. Damit wird es möglich auch lange Nähte oder große Durchmesser zu Schweißen.
KES Anlagen
KES Schweissanlage C-GESTELL
C-Gestell KE-Schweißanlage
- C-Ständer
- Oberelektrode
- Unterelektrode
Bauteilaufnahmen für Ihr Bauteil
- Engineering mech. und elektr.
- Fertigung der Einzelkomponenten im Hause Robolution
- Montage der Baugruppen im Hause Robolution
Beispielberechnung
- Energieaufnahme: 2-24 KJOULE
- Stromstärke: bis 400.000 Ampere
- Ringbuckeldurchmesser: bis 95mm
- Taktzeit: > 0,8 sec.
- Netto Schweißzeit: < 10 Millisekunden
KES Schweissanlage PORTAL
Portal KE-Schweißanlage
- C-Ständer
- Oberelektrode
- Unterelektrode
Bauteilaufnahmen für Ihr Bauteil
- Engineering mech. und elektr.
- Fertigung der Einzelkomponenten im Hause Robolution
- Montage der Baugruppen im Hause Robolution
Beispielberechnung
- Energieaufnahme: 18-160 KJOULE
- Stromstärke: bis 2.000.000 Ampere
- Ringbuckeldurchmesser: bis 160mm
- Taktzeit: > 0,8 sec.
- Netto Schweißzeit: < 10 Millisekunden
Anwendungsbereiche
Schweißen von wärmeempfindlichen Bauteilen, z. B: martensitische Stähle, Feinkornstähle, vergütete Werkstoffe (ohne nachträgliche Wärmebehandlung)
Schweißen von Bauteilen mit großen Dickenunterschieden
Schweißen großer Bauteilen ( Ringbuckel bis Ø 200 mm)
Schweißen von Werkstoffen mit hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit (z.B:, Kupfer und –legierungen)
Schweißen von Mischverbindungen (z. B. Stahl -> Messing)
Anwendungsbeispiele
Die extrem kurze Schweißzeit und der hohe Schweißstrom ermöglichen eine einwandfreie Verbindung von Metallen hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit.
Alleinstellungsmerkmal beim Kondensatorentladungs-Schweißen ist das Schweißen von Stählen mit einem hohen Kohlenstoffgehalt, welches von unserem Partner 1990 entwickelt und erfunden wurde.
Neben dem zweiten Schweissimpuls ist auch die Schweissbuckel-geometrie für das Kohlenstoffschweissen eine entsprechend innovative Erfindung.
