Kondensatorentladungsschweißen (KES)

EXPERT baut und entwickelt seit vielen Jahren Impulstransformatoren für das Kondensatorentladungsschweißen. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass große Energiemengen innerhalb einer relativ kurzen Zeit (typischerweise 5 ms bis 100 ms) in das Werkstück eingebracht werden können. Die Energie für den Schweißprozess wird auf Kondensatorbänken gespeichert. Durch gezielte Entladung über einen Anpasstransformator wird ein Stromimpuls erzeugt, welcher die Bauteile miteinander verschweißt. Der Schweißvorgang selbst ist in den meisten Anwendungen ein Buckelschweißprozess.

Das Verfahren ermöglicht aufgrund der hohen Energieeinbringung das Verschweißen auch großformatiger Bauteile und kritischer Materialpaarungen. Mit diesem Verfahren werden für die Automobilindustrie z. B. Zahnräder für Getriebe verschweißt.

Charakteristisch ist weiterhin die optimale Energieausnutzung. Beim Schweißprozessen entstehen nur sehr geringe Wärmeeinflusszonen im Bauteil. Die aufgewendete Energie wird nahezu ausschließlich zum Aufschmelzen des Materials unmittelbar an der Verbindungsstelle genutzt.

In Anlagen mit EXPERT Transformatoren wurden dabei schon Schweißströme bis zu 1.000.000 A erreicht.

Ein weiterer Vorteil des Kondensatorentladungsschweißen ist die relativ geringe Netzbelastung, da die Kondensatoren als Energiepuffer wirken und gleichmäßig in den Pausen zwischen den Schweißungen nachgeladen werden können.

Die Anlagen werden vorwiegend in der Großserienfertigung in automatisierten Fügestationen eingesetzt.

Der Anpasstransformator (Impulstransformator) übernimmt bei diesem Verfahren nicht nur die Funktion der optimalen Energieeinspeisung in den Fügeprozess. Er beeinflusst darüber hinaus mit seinen Eigenschaften entscheidend den zeitlichen Verlauf des Schweißstroms (Impulsform) und damit maßgeblich den Schweißprozesses.

EXPERT hat langjährige Erfahrungen bei der Dimensionierung von Impulstransformatoren im Hochstrombereich. Eigene Berechnungs- und Simulationstools ermöglichen die optimale Auslegung und Anpassung des Transformators an kundenspezifische Anforderungen. Wir unterstützen Sie auch gern mit unseren Erfahrungen bei der Optimierung Ihres Schweißprozesses.

Im Folgenden ist eine Übersicht von verschiedenen Transformatoren aufgelistet. Dies stellt eine Auswahl dar. Die angegebenen Daten für Ipeak (Spitzenstrom), tpeak (Stromanstieg) und t50% (Pulsbreite) sind gerechnete für eine typische Maschinenimpedanz und geben eine Orientierung.

Maßblatt Typ Pulseenergie[kJ] U1N [V]
Sekundärspannungen U20 [V] Ipeak[kA] tpeak[ms] t50%[ms]
TIM0030/0004 X-20,0-30-2000-T 1,2 2000 20,0 12 2,2 7,0
TIM0080/0001 X-7,5-80-3000-T 6 3000 7,5 22 7,0 23,0
TIM0100/0012 X1-10,0-100-2000-TM 5 2000 10,0 65 5,0 14,0
TIM0120/0001 X-45,0-120-900-TM 6 900 15,0 40 2,8 7,0
TIM0120/0001 X-45,0-120-900-TM 6 900 22,5 46 2,3 5,0
TIM0120/0001 X-45,0-120-900-TM 6 900 45,0 66 1,3 2,7
TIM0150/0002 9/1-20,6-150-3300-TM 10 3300 20,6 122 4,0 9,0
TIM0180/0001 9-50,0-180-3000-TM 5 3000 25,0 107 2,4 5,0
TIM0180/0001 9-50,0-180-3000-TM 5 3000 50,0 134 1,5 3,0
TIM0190/0001 X-61,0-190-3200-TM/M8 12 3200 61,0 51 4,2 10,5
TIM0230/0001 X1-20,6-230-3300-TM 15 3300 20,6 136 5,0 12,0
TIM0250/0001 10/1-10,0-250-3000-T 20 3000 10,0 295 13,0 24,0
TIM0250/0004 10/1-11,0-250-3300-TM 20 3300 11,0 114 10,0 25,0
TIM0250/0005 10/2-22,0-250-3300-TM 20 3300 11,0 110 10,0 26,0
TIM0250/0005 10/2-22,0-250-3300-TM 20 3300 13,2 123 9,0 20,0
TIM0250/0005 10/2-22,0-250-3300-TM 20 3300 16,5 141 7,8 19,0
TIM0250/0005 10/2-22,0-250-3300-TM 20 3300 22,0 166 6,2 14,0
TIM0250/0007 10/2-26,4-250-3300-TM 20 3300 13,2 124 9,0 24,0
TIM0250/0007 10/2-26,4-250-3300-TM 20 3300 16,5 143 7,7 18,0
TIM0250/0007 10/2-26,4-250-3300-TM 20 3300 22,0 168 6,2 14,0
TIM0250/0007 10/2-26,4-250-3300-TM 20 3300 26,4 183 5,4 11,0
TIM0260/0001 X-48,2-260-2750-TM 10 2750 12,1 92 6,2 16,0
TIM0260/0001 X-48,2-260-2750-TM 10 2750 24,1 138 3,8 7,5
TIM0260/0001 X-48,2-260-2750-TM 10 2750 48,2 162 2,5 4,5
TIM0350/0001 X-91,7-350-3200-TM 6 3200 91,7 50 2,0 4,0
TIM0350/0002 X-48,8-350-4000-TM 26 4000 12,2 111 9,5 27,0
TIM0350/0002 X-48,8-350-4000-TM 26 4000 24,4 175 5,9 14,0
TIM0350/0002 X-48,8-350-4000-TM 26 4000 48,8 242 3,5 6,5
TIM0350/0003 X-44,0-350-3300-TM 25 3300 11,0 107 7,5 28,0
TIM0350/0003 X-44,0-350-3300-TM 25 3300 22,0 173 5,3 12,0
TIM0350/0003 X-44,0-350-3300-TM 25 3300 44,0 250 3,2 6,0
TIM0350/0004 X-44,4-350-3200-TM 38 3200 11,1 106 12,0 36,0
TIM0350/0004 X-44,4-350-3200-TM 38 3200 22,2 175 7,7 18,0
TIM0350/0004 X-44,4-350-3200-TM 38 3200 44,4 254 4,6 9,0
TIM0350/0005 X-48,8-350-4000-TM 26 4000 12,2 111 9,5 27,0
TIM0350/0005 X-48,8-350-4000-TM 26 4000 24,4 175 5,9 14,0
TIM0350/0005 X-48,8-350-4000-TM 26 4000 48,8 242 3,4 6,5
TIM0360/0001 10-25,6-360-3300-TM 30 3300 12,8 142 8,0 16,0
TIM0360/0001 10-25,6-360-3300-TM 30 3300 15,3 151 7,0 14,0
TIM0360/0001 10-25,6-360-3300-TM 30 3300 19,2 173 6,0 12,0
TIM0360/0001 10-25,6-360-3300-TM 30 3300 25,6 191 5,0 9,0
TIM0380/0001 X-133,3-380-1000-T-M8Pr 10 1000 44,4 36 4,0 11,0
TIM0380/0001 X-133,3-380-1000-T-M8Pr 10 1000 66,7 44 3,2 7,0
TIM0380/0001 X-133,3-380-1000-T-M8Pr 10 1000 133,3 64 1,8 3,5
TIM0380/0002 X-125,0-380-1500-TM-M8Pr 36 1500 125,5 106 4,0 7,5
TIM0380/0003 X-59,1-380-1300-T 13 1300 29,5 134 3,7 7,5
TIM0380/0003 X-59,1-380-1300-T 13 1300 39,4 153 3,0 6,0
TIM0380/0003 X-59,1-380-1300-T 13 1300 59,1 177 2,2 4,0
TIM0380/0004 X-125,0-380-1500-TM-M8Pr 36 1500 125,0 106 4,0 7,5
TIM0400/0003 X-41,3-400-3300-TM 40 3300 10,3 104 11,0 40,0
TIM0400/0003 X-41,3-400-3300-TM 40 3300 13,8 130 10,0 35,0
TIM0400/0003 X-41,3-400-3300-TM 40 3300 20,6 177 7,4 20,0
TIM0400/0003 X-41,3-400-3300-TM 40 3300 41,3 265 5,0 9,0
TIM0400/0009 X-22,0-400-3300-TM 40 3300 11,0 108 11,0 45,0
TIM0400/0009 X-22,0-400-3300-TM 40 3300 13,2 125 10,0 32,0
TIM0400/0009 X-22,0-400-3300-TM 40 3300 16,5 146 8,5 22,0
TIM0400/0009 X-22,0-400-3300-TM 40 3300 22,0 182 7,0 19,0
TIM0410/0001 X-45,0-410-900-T 12 900 22,5 114 5,2 11,0
TIM0410/0001 X-45,0-410-900-T 12 900 30,0 132 4,0 8,0
TIM0410/0001 X-45,0-410-900-T 12 900 45,0 143 3,8 5,8
TIM0410/0002 X-45,0-410-900-T 18 900 22,5 131 5,0 9,0
TIM0410/0002 X-45,0-410-900-T 18 900 30,0 151 3,9 7,5
TIM0410/0002 X-45,0-410-900-T 18 900 45,0 173 2,8 5,5
TIM0600/0001 X-48,8-600-4000-T 52 4000 12,2 125 11,0 40,0
TIM0600/0001 X-48,8-600-4000-T 52 4000 24,4 210 7,0 19,0
TIM0600/0001 X-48,8-600-4000-T 52 4000 48,8 312 4,2 8,0
TIM0650/0001 X-27,5-650-3300-TM 60 3300 13,8 142 10,0 35,0
TIM0650/0001 X-27,5-650-3300-TM 60 3300 16,5 164 9,5 30,0
TIM0650/0001 X-27,5-650-3300-TM 60 3300 20,6 193 8,5 24,0
TIM0650/0001 X-27,5-650-3300-TM 60 3300 27,5 236 7,0 17,0
TIM0850/0001 10/2-61,1-850-3300-TM 36 3300 30,6 214 5,5 12,0
TIM0850/0001 10/2-61,1-850-3300-TM 36 3300 36,7 234 4,9 10,0
TIM0850/0001 10/2-61,1-850-3300-TM 36 3300 45,8 260 4,0 8,0
TIM0850/0001 10/2-61,1-850-3300-TM 36 3300 61,1 295 3,2 6,5
TIM0860/0001 10/2-53,2-860-3300-TM 36 3300 26,6 197 6,1 13,5
TIM0860/0001 10/2-53,2-860-3300-TM 36 3300 31,1 213 5,5 11,5
TIM0860/0001 10/2-53,2-860-3300-TM 36 3300 41,3 248 4,3 9,5
TIM0860/0001 10/2-53,2-860-3300-TM 36 3300 53,2 279 3,6 6,5
TIM1000/0002 X-480,0-1000-4000-PT100 20 4000 120,0 56 2,1 5,5
TIM1000/0002 X-480,0-1000-4000-PT100 20 4000 160,0 63 1,8 4,5
TIM1000/0002 X-480,0-1000-4000-PT100 20 4000 240,0 83 1,3 2,8
TIM1000/0002 X-480,0-1000-4000-PT100 20 4000 480,0 109 0,7 1,3
TIM1600/0001 X-47,8-1600-3300-TM 80 3300 23,9 228 8,7 24,0
TIM1600/0001 X-47,8-1600-3300-TM 80 3300 28,7 257 7,6 18,0
TIM1600/0001 X-47,8-1600-3300-TM 80 3300 35,9 296 6,6 15,0
TIM1600/0001 X-47,8-1600-3300-TM 80 3300 47,8 350 5,3 12,0
TIM2000/0001 X-68,8-2000-3300-TM 120 3300 34,4 304 8,0 22,0
TIM2000/0001 X-68,8-2000-3300-TM 120 3300 41,3 340 7,0 16,0
TIM2000/0001 X-68,8-2000-3300-TM 120 3300 51,6 386 6,0 13,0
TIM2000/0001 X-68,8-2000-3300-TM 120 3300 68,8 451 5,0 10,0