Abschnitt 3.3 - Schweißstromquellen
3.3.1
Allgemeines
Die zur Verfügung stehende elektrische Energie muss für den Schweißprozess in eine geeignete Form gebracht werden. Die dazu notwendigen Schweißstromquellen können unterteilt werden in 50-Hz-Wechsel-, Gleich-, Inverter- und Kondensatorentladungsstromquellen.
3.3.2
50-Hz-Wechselstromquelle
Bei einer 50-Hz-Wechselstromquelle wird der Schweißstrom mittels einer Phasenanschnittsteuerung eingestellt.
3.3.3
Gleichstromquellen
3.3.3.1
Konventionelle Gleichstromquelle
Bei einer konventionellen Gleichstromquelle erfolgt nach dem Transformieren der Netzspannung auf eine geeignete Schweißspannung eine gesteuerte Gleichrichtung mit anschließender Glättung. Durch eine Phasenanschnittsteuerung wird die benötigte Ausgangsleistung eingestellt.
3.3.3.2
Mittelfrequenz-Inverter-Stromquelle
Bei Inverterstromquellen wird die Netzspannung gleichgerichtet und geglättet. Anschließend folgen ein Wechselrichter, MF-Transformator und Ausgangsgleichrichter. Durch unterschiedliche Ansteuerung des Wechselrichters werden die für den jeweiligen Schweißprozess erforderlichen Parameter eingestellt. Die Wechselrichtertaktfrequenz liegt dabei meistens im Bereich von 1 bis 20 kHz. Trotz der ausgangsseitigen Gleichrichtung wird das Widerstandsschweißen mit Inverterstromquellen auch als Mittelfrequenzschweißen bezeichnet. Neben der optimalen Einstellung des Schweißstromverlaufes bietet die Inverterstromquelle auch den Vorteil eines leichteren und kompakteren Transformators. Beim Buckel- und Rollennahtschweißen bietet die Mittelfrequenztechnik den Vorteil, dass bei diesen Verfahren eine gute Stromverteilung auf die einzelnen Buckel gegeben ist und ein Puls-Pausen-Verhältnis im Millisekundenbereich eingestellt werden kann. Da elektronische Bauteile in den letzten Jahren leistungsstärker und preisgünstiger geworden sind, werden in zunehmenden Maße Inverterstromquellen eingesetzt.
3.3.4
Kondensatorentladungs-Stromquelle
Beim Kondensatorentladungsschweißen wird ein extrem hoher Schweißstromimpuls erzeugt, indem eine zur Energiespeicherung dienende Kondensatorbatterie über einen Transformator entladen wird.
Die Energie- bzw. Schweißstromeinstellung wird bei Kondensatorentladungs-Schweißmaschinen vor allem über eine Variation der Ladespannung ausgeführt. Dabei bleiben die Zeitparameter des Entladestromverlaufes konstant, es ändert sich nur dessen absolute Höhe. Weitere Möglichkeiten sind die Änderung der Gesamtkapazität der Hochspannungskondensatoren und der Transformatorübersetzung.
Ein Sonderverfahren, das hier nicht weiter behandelt wird, da es nicht zu den Widerstandsschweißverfahren gehört, ist das Bolzenschweißen mit direkter Kondensatorentladung.