Widerstandsschweißen von dünnfilmlackierten Stahlblechen für die Automobilindustrie

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Widerstandsschweißen von dünnfilmlackierten Stahlblechen für die Automobilindustrie

Göklü, S. / Beenken, H. / Frohardt, W. / Leuschen, B.

Zur Verbesserung des Korrosionsschutzes in der Autoindustrie werden Beschichtungssysteme mit einem Zn-Überzug und einem dünnen Zn-pigmentierten Lackfilm vorgestellt; die entsprechend beschichteten Feinbleche werden hinsichtlich ihrer Punktschweißeignung untersucht. Das untersuchte System ist der Lackfilm Bonazinc-3000 (B3), der in Kombination mit einem verzinkten Stahlblech einen Übergangswiderstand von 7,000 m-Ohm aufweist. Die verwendeten Bleche bestehen aus dem Stahl DC004 (Dicke 0,8 mm). Die Schichtdicken d betragen (in Mikrometer): Zn 5,0 und B3 4. Zum Vergleich werden auch noch ein nur verzinktes Blech (d = 7,5 Mikrometer) sowie ein verzinktes (d = 5,0 mm) und zusätzlich phosphatiertes Blech (1,8 g/m²) untersucht. Geschweißt werden 8 Stromzeitperioden, davon alle mit konstantem Strom in einer ersten Variante und mit einem linearen Anstieg von 0 auf den Maximalwert während der ersten 4 Perioden in einer zweiten Variante. Je nach Elektrodenkappe und Überzugsmaterial ergeben sich eine unterschiedliche Lage und Breite des Schweißstrom-Einstellbereichs (SE). Dieser liegt bei der Variante mit linear ansteigendem Strom bei höheren Stromwerten. Bei den verzinkten und phosphatierten Referenzblechen wird eine Standzeitmenge von 1600 bis 1700 Punkten mit einer geringen Streuung des Punktdurchmessers a erzielt. Die B3-Bleche erreichen in der Stromvariante 1 nur eine Standmenge von 500 bis 600 Punkten mit einer breiten Streuung von a; in der Stromvariante 2 hingegen liegen die Standmengen bei weit über 2000 Punkten; eine Linearextrapolation läßt auf bis zu 4000 Punkten schließen. Eine der Ursachen von Fehlschweißungen bei den B3-Blechen ist die Ausbildung einer Isolierschicht an der Kontaktfläche. Die um den Faktor 2,5 erhöhte Schweißrauchemission macht ein Absaugen am Entstehungsort erforderlich. Auch bei einer hinreichenden Breite des SE können zusätzliche metallische Überzüge, höherfeste Stähle oder stark verschiedene Blechkominationen einer Punktschweißeignung entgegenstehen. (Görges, U.)