Seitens der Industrie wächst die Nachfrage nach einem zuverlässigen Bolzenschweißverfahren für Aluminium, das insbesondere für sicherheitskritische Anwendungen bei einem Bolzendurchmesser ≥ 10 mm geeignet ist. Aktuelle Bolzenschweißverfahren für Aluminium können den gestiegenen Qualitätsanforderungen ab einem Durchmesser von 10 mm nur eingeschränkt und ab einem Durchmesser von 12 mm nicht mehr gerecht werden.
Eine neue Verfahrenstechnik soll den möglichen Durchmesserbereich beim Schutzgasbolzen-schweißen von Aluminium auf mindestens 12 mm – bei hoher Qualität und Reproduzierbarkeit – gewährleisten, um jetzigen und zukünftigen Anforderungen der Anwender zu entsprechen.
rechts: Dreidimensionale Darstellung der Lichtbogenposition und Gegenüberstellung der Entwicklungsschritte vom Stand der Technik zur Lichtbogen-Positionsregelung (Quelle: Andreas Walter Jilg – Heinz Soyer Bolzenschweißtechnik GmbH)
Innerhalb des Forschungsprojekts wurden verschiedene Ansätze realisiert und sowohl mittels diagnostischer und numerischer als auch metallkundlicher Prüfverfahren in ihrer Wirkung untersucht. Zu den aus dem Stand der Technik bekannten positiven Wirkungen zählen primär die Oberflächenvorbehandlung, die Anpassung des Schutzgases und die Anwendung von Wechselstrom.
Ein wesentlicher Fortschritt gelang vor allem durch die Realisierung einer geregelten magnetischen Lichtbogenablenkung. Das Verfahren basiert auf einem neu entwickelten Sensor zur Lichtbogenpositionsbestimmung und wurde in Kombination mit den bekannten Verfahren in seiner Wirkung optimiert.
Es wurde ein innovatives Verfahren für das Aluminium-Schutzgasbolzenschweißen entwickelt, welches erstmalig ermöglicht, den Lichtbogen in seiner Position zu detektieren und zu regeln. Die Qualifizierung des entwickelten Gesamtsystems ergab die Einhaltung umfassender Qualitätsanforderungen nach DIN EN ISO 14555:2017-10, was der höchsten Einstufung entspricht.
