Untersuchungen zur Qualitätssicherung von Widerstandspunktschweissungen an Aluminiumblechen unterschiedlicher Werkstoffeigenschaften

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Ziel dieses Vorhabens war es, aus der Analyse charakteristischer Prozessgrößen Aussagen über die Qualität der Schweißpunkte zu gewinnen. Die Notwendigkeit dieser Untersuchung ergibt sich aus der Herausforderung, die Schweißqualität beim Punktschweißen von Aluminium zu sichern, da dies mit hohem Aufwand verbunden ist und die Elektroden starkem Verschleiß unterliegen. Daher sind Maßnahmen zur Qualitätssicherung in der Serienfertigung besonders wichtig, da die üblichen Qualitätssicherungsmaßnahmen für ferritische Stahlwerkstoffe nicht auf Aluminium anwendbar sind. Es zeigt sich, dass nur Aluminiumwerkstoffe mit geringen Streuungen der Oberflächenwiderstände unter praxisrelevanten Bedingungen für die Beurteilung der Schweißqualität durch Prozessgrößenverläufe geeignet sind. Stark unterschiedliche Kontaktwiderstände zu Beginn einer Schweißung begünstigen Spritzer und führen zu einer hohen Streuung der Übergangswiderstände, was die Erkennung störgrößenbedingter Änderungen des Messsignals erschwert oder unmöglich macht. Die dargestellten Versuchsergebnisse legen nahe, dass eine Prozessregelung, die alle in der industriellen Fertigung auftretenden Störgrößen und deren Auswirkungen auf die Schweißqualität kompensiert, vorerst nicht realisierbar ist.