DE102023100417A1

DE102023100417A1 - WIDERSTANDSSCHWEIßELEKTRODEN, VERFAHREN ZUM SCHWEIßEN VON FLANSCHEN MIT SOLCHEN ELEKTRODEN UND FAHRZEUGE

Info

Publication number: DE102023100417A1
Application number: DE102023100417.4A
Authority: DE
Inventors: Zhenke Teng; John A. Gerke; Pei-Chung Wang; Robert W. Watson; Russell A. Webster; Jason M. Brown
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2022-07-26
Filing date: 2023-01-10
Publication date: 2024-02-01
Also published as: CN117444372A; US20240033844A1

Abstract

Schweißelektroden, Verfahren und Fahrzeuge werden bereitgestellt. Die Schweißelektroden umfassen einen Körper mit einer Schweißfläche an einem distalen Ende des Körpers, die so konfiguriert ist, dass sie mit einem Werkstück in Kontakt kommt und einen elektrischen Strom daran anlegt. Der Körper hat einen maximalen Durchmesser von 13 Millimetern oder weniger. Die Schweißelektrode umfasst ein Isoliermaterial, das mindestens einen Teil des Körpers bedeckt, wobei das Isoliermaterial so konfiguriert ist, dass ein Stromnebenschluss beim Kontakt zwischen dem Isoliermaterial und einem Werkstück eines Werkstückstapels abgeschwächt wird, während die Schweißelektrode zum Widerstandsschweißen des Werkstückstapels verwendet wird.

Description

EINLEITUNG
Das technische Gebiet dieser Offenbarung bezieht sich allgemein auf das Widerstandsschweißen und insbesondere auf das Widerstandspunktschweißen oder Widerstandsnahtschweißen eines Werkstücks aus Metall oder einer Metalllegierung.
Widerstandsschweißen (z. B. Widerstandspunktschweißen und Widerstandsnahtschweißen) ist ein Verfahren, das in verschiedenen Industriezweigen zum Verbinden von zwei oder mehr metallischen Werkstücken eingesetzt wird. In der Automobilindustrie wird das Widerstandsschweißen beispielsweise häufig eingesetzt, um Werkstücke aus Metall bei der Herstellung von Fahrzeugtüren, Motorhauben, Kofferraumdeckeln oder Heckklappen zu verbinden. In der Regel werden mehrere Schweißnähte entlang des Umfangs der Metallwerkstücke oder an einer anderen Stelle angebracht.
Das Widerstandsschweißen beruht im Allgemeinen auf dem Widerstand des elektrischen Stromflusses, der durch die sich berührenden Metallwerkstücke und deren Verbindungsstellen fließt, um Wärme zu erzeugen. Zur Durchführung eines Widerstandsschweißverfahrens wird ein Paar gegenüberliegender Schweißelektroden an ausgerichteten Punkten auf gegenüberliegenden Seiten der Metallwerkstücke an einer Schweißstelle eingespannt. Ein elektrischer Strom wird dann von einer Schweißelektrode zur anderen durch die Werkstücke geleitet. Durch den Widerstand, der dem Stromfluss entgegengesetzt wird, entsteht Wärme in den Metallwerkstücken und an deren Verbindungsstellen. Bei Werkstücken aus bestimmten Metallen und Legierungen (z. B. Aluminium und Aluminiumlegierungen) führt die an der Schweißnaht erzeugte Wärme in der Regel zu einem Schmelzbad, das die Aluminiumwerkstücke von der Schweißnaht aus durchdringt. Nach Beendigung des Stromflusses erstarrt das geschmolzene Schweißbad zu einem Schweißklumpen, der die gesamte oder einen Teil der Schweißverbindung bildet. Nach Abschluss des Widerstandsschweißens werden die Schweißelektroden von den Werkstückoberflächen zurückgezogen, und das Widerstandsschweißen kann an einer anderen Schweißstelle wiederholt werden.
Aufgrund der Konstruktion der derzeit erhältlichen Widerstandsschweißsysteme, z. B. der Schweißelektroden, ist das Widerstandsschweißen von Flanschen an Werkstücken auf bestimmte Mindestmaße beschränkt. In der Regel müssen die Flansche mehr als 10 Millimeter (je nach Flanschwinkel) über benachbarte Teile des Werkstücks hinausragen, um widerstandsgeschweißt werden zu können. Diese Abmessungen (hier als Flanschbreite bezeichnet) sind im Allgemeinen erforderlich, um eine ausreichende Zugänglichkeit und Kühlwirkung der Schweißelektroden zu gewährleisten. Die Möglichkeit, Flansche mit einer Flanschbreite von 10 Millimetern oder weniger zu schweißen, kann verschiedene Vorteile bieten, z. B. ein geringeres Fahrzeuggewicht und/oder größere Konstruktionsmöglichkeiten.
Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme und/oder Verfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, Werkstücke mit Flanschen, die 10 Millimeter oder weniger breit sind, widerstandszuschweißen. Darüber hinaus werden weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorstehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
BESCHREIBUNG
Eine Schweißelektrode ist für das Widerstandsschweißen vorgesehen. In einer Ausführungsform umfasst die Schweißelektrode einen Körper, der eine Schweißfläche an einem distalen Ende des Körpers aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie mit einem Werkstück in Kontakt kommt und einen elektrischen Strom an diesem anlegt. Der Körper hat einen maximalen Durchmesser von 13 Millimetern oder weniger. Die Schweißelektrode umfasst ein Isoliermaterial, das mindestens einen Teil des Körpers bedeckt, wobei das Isoliermaterial so konfiguriert ist, dass ein Stromnebenschluss bei Kontakt zwischen dem Isoliermaterial und einem Werkstückstapel abgeschwächt wird, während die Schweißelektrode zum Widerstandsschweißen des Werkstückstapels verwendet wird.
In einer Ausführungsform hat die Schweißfläche der Schweißelektrode einen Durchmesser von 5 Millimetern oder weniger.
In einer Ausführungsform umfasst der Körper der Schweißelektrode einen ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser, die Schweißfläche hat einen zweiten Durchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und der Körper umfasst einen ersten Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und der Schweißfläche, der vom ersten Durchmesser zum zweiten Durchmesser übergeht.
In einer Ausführungsform umfasst der Körper der Schweißelektrode einen ersten Abschnitt, der einen ersten Durchmesser hat, die Schweißfläche hat einen zweiten Durchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser ist, der Körper umfasst einen zweiten Abschnitt, der einen dritten Durchmesser hat, der kleiner als der erste Durchmesser und größer als der zweite Durchmesser ist, der Körper umfasst einen ersten Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt, der von dem ersten Durchmesser zu dem dritten Durchmesser übergeht, der Körper umfasst einen zweiten Zwischenabschnitt zwischen dem zweiten Abschnitt und der Schweißfläche, der von dem dritten Durchmesser zu dem zweiten Durchmesser übergeht.
In einer Ausführungsform umfasst der Körper der Schweißelektrode Innenflächen, die einen Hohlraum bilden, der zur Aufnahme eines Kühlfluides dient.
In einer Ausführungsform umfasst das Isoliermaterial ein Nylonpolyamid, ein Ethylen-Chlortrifluorethylen, ein Chlortrifluorethylen, ein Silikon, ein Silikonglas, eine Silikonkeramik oder ein keramisch-anorganisches Material. In einer Ausführungsform ist das Isoliermaterial 6 Millimeter oder mehr von der Schweißfläche des Körpers entfernt.
In einer Ausführungsform ist die Schweißelektrode so konfiguriert, dass sie zum Schweißen eines Flansches eines Werkstücks verwendet wird, der sich vom Rest des Werkstücks um eine Abmessung von 8 Millimetern oder weniger erstreckt.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Widerstandsschweißen bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Werkstückstapels mit einem ersten Flansch eines ersten Werkstücks und einem zweiten Flansch eines zweiten Werkstücks, wobei sich der erste Flansch von einem Rest des ersten Werkstücks um eine erste Abmessung von 10 Millimetern oder weniger und der zweite Flansch von einem Rest des zweiten Werkstücks um eine zweite Abmessung von 10 Millimetern oder weniger erstreckt, das Inkontaktbringen einer ersten Schweißelektrode mit dem ersten Flansch und das Inkontaktbringen einer zweiten Schweißelektrode mit dem zweiten Flansch, das Durchleiten eines elektrischen Stroms zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode gemäß einem Schweißplan, der eine Vorwärmphase und eine Schweißphase umfasst, wobei die Vorwärmphase mindestens einen Vorwärmschritt umfasst, während dem der elektrische Strom auf einem ersten Stromwert gehalten wird, der unter einem Mindeststromwert liegt, der notwendig ist, um ein Schmelzen des ersten Flansches und des zweiten Flansches zu bewirken, wobei die Schweißphase mindestens einen Schweißschritt umfasst, während dem der elektrische Strom auf einem zweiten Stromwert gehalten wird, der über dem Mindeststromwert liegt, und zwar für eine Zeit, die ausreicht, um ein geschmolzenes Schweißbad innerhalb des ersten Werkstücks und des zweiten Werkstücks zu bilden, wobei der elektrische Strom Gleichstrom ist, und das Unterbrechen des Durchleitens des elektrischen Stroms zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode, um das geschmolzene Schweißbad zu einem Schweißklumpen erstarren zu lassen, der die gesamte oder einen Teil einer Schweißverbindung zwischen dem ersten Werkstück und dem zweiten Werkstück bildet.
In einer Ausführungsform umfasst der Körper einen ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser, eine Schweißfläche an einem distalen Ende des Körpers mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durchmesser, und einen ersten Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und der Schweißfläche, der vom ersten Durchmesser zum zweiten Durchmesser übergeht.
In einer Ausführungsform umfasst der Körper einen ersten Abschnitt, der einen ersten Durchmesser aufweist, eine Schweißfläche an einem distalen Ende des Körpers, die einen zweiten Durchmesser aufweist, der kleiner als der erste Durchmesser ist, einen zweiten Abschnitt, der einen dritten Durchmesser aufweist, der kleiner als der erste Durchmesser und größer als der zweite Durchmesser ist, einen ersten Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt, der von dem ersten Durchmesser zu dem dritten Durchmesser übergeht, und einen zweiten Zwischenabschnitt zwischen dem zweiten Abschnitt und der Schweißfläche, der von dem dritten Durchmesser zu dem zweiten Durchmesser übergeht.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Zuführung eines Kühlfluides zu einem Hohlraum, der durch die Innenflächen des Körpers definiert ist, während der elektrische Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode fließt.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bedecken mindestens eines Teils des Körpers der ersten Schweißelektrode mit einem Isoliermaterial, das so konfiguriert ist, dass ein Stromnebenschluss beim Kontakt zwischen dem Isoliermaterial und dem ersten Werkstück abgeschwächt wird, während der elektrische Strom zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode fließt. In einer Ausführungsform befindet sich das Isoliermaterial 6 Millimeter oder mehr von einem distalen Ende des Körpers entfernt.
In einer Ausführungsform beträgt die erste Abmessung 8 Millimeter oder weniger und die zweite Abmessung 8 Millimeter oder weniger.
In einer Ausführungsform umfasst die Schweißphase: einen ersten Schritt, bei dem der elektrische Strom mit einer ersten Änderungsrate vom ersten Stromwert auf den zweiten Stromwert erhöht wird, einen zweiten Schritt, bei dem der elektrische Strom auf dem zweiten Stromwert gehalten wird, und einen dritten Schritt, bei dem der elektrische Strom mit einer zweiten Änderungsrate vom zweiten Stromwert verringert wird.
In einer Ausführungsform beträgt der erste Stromwert 0,3 bis 2,0 kA und der zweite Stromwert 5,0 bis 16,0 kA.
In einer Ausführungsform werden die erste Schweißelektrode und die zweite Schweißelektrode jeweils mit einer Kraft von 2,5 kN oder weniger gegen den ersten Flansch und den zweiten Flansch gedrückt.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Fahrzeug mit einer widerstandsgeschweißten Metallbaugruppe bereitgestellt, die ein erstes Werkstück mit einem ersten Flansch, ein zweites Werkstück mit einem zweiten Flansch und einen Schweißklumpen umfasst, der die gesamte oder einen Teil einer Schweißverbindung zwischen dem ersten Flansch und dem zweiten Flansch bildet. Der erste Flansch erstreckt sich vom ersten Werkstück um eine erste Abmessung von 10 Millimetern oder weniger und der zweite Flansch erstreckt sich vom zweiten Werkstück um eine zweite Abmessung von 10 Millimetern oder weniger. Der Schweißklumpen wurde durch ein Widerstandsschweißverfahren hergestellt, das einen Schweißplan mit einer Vorwärmphase und einer Schweißphase umfasst. Die Vorwärmphase umfasste mindestens einen Vorwärmschritt, während dessen der elektrische Strom auf einem ersten Stromwert gehalten wurde, der unter einem Mindeststromwert liegt, der notwendig ist, um ein Schmelzen des ersten Flansches und des zweiten Flansches zu bewirken. Die Schweißphase umfasste mindestens einen Schweißschritt, während dessen der elektrische Strom auf einem zweiten Stromwert gehalten wurde, der über dem Mindeststromwert lag, und zwar für eine Zeit, die ausreichte, um ein geschmolzenes Schweißbad innerhalb des ersten Werkstücks und des zweiten Werkstücks zu bilden.
In einer Ausführungsform umfasst die Schweißphase: einen ersten Schritt, bei dem der elektrische Strom mit einer ersten Änderungsrate vom ersten Stromwert auf den zweiten Stromwert erhöht wird, einen zweiten Schritt, bei dem der elektrische Strom auf dem zweiten Stromwert gehalten wird, und einen dritten Schritt, bei dem der elektrische Strom mit einer zweiten Änderungsrate vom zweiten Stromwert verringert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beispielhaften Ausführungsformen werden im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnen und wobei:

1 eine Querschnittsansicht einer ersten Schweißelektrode ist, gemäß einer Ausführungsform;
2 eine Querschnittsansicht einer zweiten Schweißelektrode ist, gemäß einer Ausführungsform;
3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Widerstandsschweißen von Werkstücken mit der ersten Schweißelektrode von 1 ist, gemäß einer Ausführungsform;
4 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Widerstandsschweißen von Werkstücken mit der zweiten Schweißelektrode von 2 ist, gemäß einer Ausführungsform;
5 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Widerstandsschweißen von Werkstücken zeigt, gemäß einer Ausführungsform;
6 ein Diagramm zeigt, das einen Schweißplan für das Widerstandsschweißen von Werkstücken darstellt, gemäß einer Ausführungsform, wobei die linke Achse der Strom (kA), die untere Achse die Prozesszeit (ms) und die rechte Achse die Kraft (kN) ist; und
7 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer widerstandsgeschweißten Baugruppe zeigt, gemäß einer Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die Anwendung und Verwendungen nicht einschränken. Darüber hinaus besteht nicht die Absicht, durch eine ausdrückliche oder stillschweigende Theorie gebunden zu sein, die in dem vorangehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund, der kurzen Beschreibung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt ist.
Das hier verwendete Wort „beispielhaft“ bedeutet „als Beispiel, Instanz oder Illustration dienend“. Wie hierin verwendet, bedeutet „ein“, „eine“ oder „der/die/das“ ein oder mehrere, sofern nicht anders angegeben. Der Begriff „oder“ kann konjunktiv oder disjunktiv sein. Offene Begriffe wie „einschließen“, „einschließlich“, „enthalten“, „enthaltend“ und dergleichen bedeuten „umfassend“, können aber in bestimmten Ausführungsformen auch „bestehend aus“ bedeuten. In bestimmten Ausführungsformen können Zahlen in dieser Beschreibung, die Mengen, Verhältnisse von Materialien, physikalische Eigenschaften von Materialien und/oder die Verwendung angeben, so verstanden werden, dass sie durch das Wort „etwa“ modifiziert werden. Der Begriff „ungefähr“, wie er in Verbindung mit einem Zahlenwert und den Ansprüchen verwendet wird, bezeichnet ein Genauigkeitsintervall, das dem Fachmann bekannt und akzeptabel ist. Im Allgemeinen beträgt dieser Genauigkeitsbereich ±10 %. Alle Zahlen in dieser Beschreibung, die Mengen, Verhältnisse von Materialien, physikalische Eigenschaften von Materialien und/oder die Verwendung angeben, können als durch das Wort „etwa“ modifiziert verstanden werden, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Die Figuren sind in vereinfachter schematischer Form dargestellt und nicht maßstabsgetreu. Ferner werden Begriffe wie „oberer“, „unterer“, „oberhalb“, „über“, „unterhalb“, „unter“, „hoch“ „runter“ usw. zur Beschreibung der Figuren verwendet und stellen keine Einschränkungen des Umfangs des Gegenstands dar, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Alle numerischen Bezeichnungen wie „erste“ oder „zweite“ dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang des Gegenstands in keiner Weise einschränken. Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen zwar im Hinblick auf Anwendungen in der Automobilindustrie beschrieben werden, dass aber Fachleute ihre breitere Anwendbarkeit erkennen werden.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf das Widerstandsschweißen, z. B. auf das Widerstandspunktschweißen und das Widerstandsnahtschweißen von Komponenten aus Metall oder Metalllegierungen. Auch wenn bestimmte Ausführungsformen hier unter Bezugnahme auf bestimmte Metalle oder Metalllegierungen beschrieben werden, sind solche Beschreibungen nicht einschränkend. Es werden Werkstücke aus verschiedenen leitfähigen Materialien wie Metallen oder Metalllegierungen in Betracht gezogen. Ein „Metall“-Werkstück oder ein Werkstück aus einem „Metall oder einer Metalllegierung“ bezieht sich auf solche Werkstücke, die mindestens 10 Gew.-% des genannten Metalls enthalten. In bestimmten Ausführungsformen bestehen solche Werkstücke zu mindestens 25 Gew.-%, z. B. zu mindestens 50 Gew.-%, z. B. zu mindestens 75 Gew.-%, z. B. zu mindestens 80 Gew.-%, z. B. zu mindestens 95 Gew.-% aus dem genannten Metall. Andere Elemente einer Metalllegierung als das genannte Metall werden hier als Legierungselemente bezeichnet. Bei den Werkstücken kann es sich um ähnliche oder ungleiche Werkstoffe handeln (z. B. Stahl und Aluminium, kohlenstoffarmer Stahl und hochfester Stahl usw.). In einigen Ausführungsformen kann sich zwischen den Werkstücken ein Verbindungsmaterial befinden (z. B. Klebstoff, Dichtungsmittel usw.).
Zunächst werden in den 1 und 2 beispielhafte Schweißelektroden vorgestellt, die für die Verwendung beim Widerstandsschweißen von Werkstücken konfiguriert sind, um widerstandsgeschweißte Baugruppen mit Schweißnähten zu erhalten, die alle oder einen Teil der Schweißverbindungen zwischen den Werkstücken bilden. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer ersten Schweißelektrode 100 und 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer zweiten Schweißelektrode 200.
Die erste Schweißelektrode 100 von 1 umfasst einen Körper mit einer allgemein zylindrischen Form. Der Körper umfasst einen ersten Abschnitt 110 mit einem ersten Durchmesser, eine Schweißfläche 112 an einem distalen Ende des Körpers mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durchmesser, und einen ersten Zwischenabschnitt 114 zwischen dem ersten Abschnitt 110 und der Schweißfläche 112, der von dem ersten Durchmesser in den zweiten Durchmesser übergeht. In diesem Beispiel hat der erste Zwischenabschnitt 114 im Allgemeinen eine kuppelartige Form (z. B. einen Kuppelstumpf).
Die zweite Schweißelektrode 200 von 2 umfasst einen Körper mit einem ersten Abschnitt 210, der einen ersten Durchmesser hat, eine Schweißfläche 212 an einem distalen Ende des Körpers, die einen zweiten Durchmesser hat, der kleiner als der erste Durchmesser ist, einen zweiten Abschnitt 218, der einen dritten Durchmesser hat, der kleiner als der erste Durchmesser und größer als der zweite Durchmesser ist, einen ersten Zwischenabschnitt 219 zwischen dem ersten Abschnitt 210 und dem zweiten Abschnitt 218, der von dem ersten Durchmesser zu dem dritten Durchmesser übergeht, und einen zweiten Zwischenabschnitt 214 zwischen dem zweiten Abschnitt 218 und der Schweißfläche 212, der von dem dritten Durchmesser zu dem zweiten Durchmesser übergeht. In diesem Beispiel hat der erste Zwischenabschnitt 219 im Allgemeinen eine konische Form (z. B. einen Kegelstumpf) und der zweite Zwischenabschnitt 214 im Allgemeinen eine kuppelartige Form (z. B. einen Kuppelstumpf).
Der erste Abschnitt 110 der ersten Schweißelektrode 100 und der erste Abschnitt 210 der zweiten Schweißelektrode 200 sind beide so konfiguriert, dass sie funktionell mit einem Widerstandsschweißsystem gekoppelt werden können.
Die Schweißfläche 112 der ersten Schweißelektrode 100 und die Schweißfläche 212 der zweiten Schweißelektrode 200 sind beide so konfiguriert, dass sie ein Werkstück während eines Widerstandsschweißverfahrens berühren. In einigen Ausführungsformen sind die Schweißflächen 112/212 beider Ausführungsformen im Wesentlichen eben. In solchen Ausführungsformen kann die Oberfläche des Werkstücks, die mit der ersten Schweißelektrode 100 oder der zweiten Schweißelektrode 200 in Kontakt ist, eben sein, so dass die gesamte Schweißfläche 112/212 in engem Kontakt mit dem Werkstück ist.
Der Körper der ersten Schweißelektrode 100 und der Körper der zweiten Schweißelektrode 200 enthalten beide Innenflächen 130-132/230-236, die einen Hohlraum bilden, der so konfiguriert ist, dass er während eines Widerstandsschweißverfahrens ein Kühlfluid aufnehmen kann, das ausreicht, um die Temperatur der jeweiligen Schweißelektrode zu senken. In einigen Ausführungsformen ist das Kühlfluid Wasser. Für die Hohlräume können verschiedene Konfigurationen verwendet werden. Nicht einschränkende Beispiele sind in dem US-Patent Nr. 7.265.313 von Stevenson et al. offenbart, dessen Inhalt hier in vollem Umfang aufgenommen ist.
In verschiedenen Ausführungsformen sind die erste Schweißelektrode 100 und die zweite Schweißelektrode 200 jeweils so konfiguriert, dass sie in einem Widerstandsschweißverfahren zum Schweißen eines Werkstückstapels verwendet werden können, der einen ersten Flansch eines ersten Werkstücks und einen zweiten Flansch eines zweiten Werkstücks umfasst, wobei der erste Flansch und der zweite Flansch schmale Flansche sind. Wie hierin verwendet, ist ein schmaler Flansch ein Flansch eines Werkstücks, der sich vom Rest des Werkstücks um eine Abmessung von 10,0 Millimeter oder weniger erstreckt, zum Beispiel 9,0 Millimeter oder weniger, 8,0 Millimeter oder weniger, 7,0 Millimeter oder weniger, 6,0 Millimeter oder weniger, 5,0 Millimeter oder weniger oder 4,0 Millimeter oder weniger. In einigen Ausführungsformen kann der Flansch einen Winkel mit benachbarten Teilen des Werkstücks bilden, der zwischen 90 und 179 Grad beträgt, wie etwa 90 Grad, etwa 100 Grad, etwa 110 Grad, etwa 120 Grad, etwa 130 Grad, etwa 140 Grad, etwa 150 Grad, etwa 160 Grad oder etwa 170 Grad.
Um das Schweißen von schmalen Flanschen zu ermöglichen, können in einigen Ausführungsformen die erste Schweißelektrode 100 und die zweite Schweißelektrode 200 jeweils einen maximalen Durchmesser von 13,0 Millimetern oder weniger haben, zum Beispiel 12,0 Millimeter oder weniger, 11,0 Millimeter oder weniger, 10,0 Millimeter oder weniger, 9,0 Millimeter oder weniger, 8,0 Millimeter oder weniger, 7,0 Millimeter oder weniger, 6,0 Millimeter oder weniger, 5,0 Millimeter oder weniger oder 4,0 Millimeter oder weniger. In bestimmten Ausführungsformen kann der erste Durchmesser der ersten Schweißelektrode 100 13,0 Millimeter oder weniger betragen, beispielsweise etwa 12,0 Millimeter, etwa 11,0 Millimeter, etwa 10,0 Millimeter, etwa 9,0 Millimeter, etwa 8,0 Millimeter, etwa 7,0 Millimeter, etwa 6,0 Millimeter, etwa 5,0 Millimeter oder etwa 4.0 Millimeter, und der zweite Durchmesser der ersten Schweißelektrode 100 kann 5,0 Millimeter oder weniger betragen, zum Beispiel etwa 4,75 Millimeter, etwa 4,5 Millimeter, etwa 4,25 Millimeter, etwa 4,0 Millimeter, etwa 3,75 Millimeter, etwa 3,5 Millimeter, etwa 3,25 Millimeter oder etwa 3,0 Millimeter. In bestimmten Ausführungsformen kann der erste Durchmesser der zweiten Schweißelektrode 200 16,0 Millimeter oder weniger betragen, beispielsweise etwa 15,0 Millimeter, etwa 14,0 Millimeter, etwa 13,0 Millimeter, etwa 12,0 Millimeter, etwa 11,0 Millimeter, etwa 10,0 Millimeter, etwa 9,0 Millimeter, etwa 8,0 Millimeter, etwa 7,0 Millimetern, etwa 6,0 Millimetern oder etwa 5,0 Millimeter, der zweite Durchmesser der zweiten Schweißelektrode 200 kann 5,0 Millimeter oder weniger betragen, beispielsweise etwa 4,75 Millimeter, etwa 4,5 Millimeter, etwa 4.25 Millimeter, etwa 4,0 Millimeter, etwa 3,75 Millimeter, etwa 3,5 Millimeter, etwa 3,25 Millimeter oder etwa 3,0 Millimeter betragen, und der dritte Durchmesser der zweiten Schweißelektrode 200 kann zwischen 16,0 und 5,0 Millimeter betragen, beispielsweise etwa 16.0 Millimeter, etwa 15,0 Millimeter, etwa 14,0 Millimeter, etwa 13,0 Millimeter, etwa 12,0 Millimeter, etwa 11,0 Millimeter, etwa 10,0 Millimeter, etwa 9,0 Millimeter, etwa 8,0 Millimeter, etwa 7,0 Millimeter, etwa 6,0 Millimeter oder etwa 5,0 Millimeter.
In verschiedenen Ausführungsformen enthalten die erste Schweißelektrode 100 und die zweite Schweißelektrode 200 jeweils ein Isoliermaterial 120/220, das mindestens einen Teil des ersten Abschnitts 110/210 des Körpers bedeckt. Das Isoliermaterial 120/220 ist so konfiguriert, dass es beim Kontakt zwischen dem Isoliermaterial 120/220 und einem Werkstück eines Werkstückstapels während des Widerstandsschweißens des Werkstückstapels einen Stromnebenschluss abschwächt. Im Allgemeinen verringert der Stromnebenschluss die Stromdichte an den Fügeflächen der Werkstücke und damit die Größe des erzeugten Schweißklumpens. Das Isoliermaterial 120/220 kann in einem Mindestabstand von der Schweißfläche 212 des Körpers der ersten Schweißelektrode 100 oder der zweiten Schweißelektrode 200 angeordnet sein, so dass das Isoliermaterial 120/220 die Kühlwirkung der leitfähigen Spitze der ersten Schweißelektrode 100 oder der zweiten Schweißelektrode 200 nicht beeinträchtigt oder wesentlich beeinflusst. In einigen Ausführungsformen ist das Isoliermaterial 120/220 etwa 6,0 Millimeter oder mehr von der Schweißfläche 212 des Körpers der ersten Schweißelektrode 100 oder der zweiten Schweißelektrode 200 entfernt, wie etwa 7,0 Millimeter, etwa 8,0 Millimeter oder etwa 9,0 Millimeter oder mehr.
Die erste Schweißelektrode 100 und die zweite Schweißelektrode 200 können verschiedene Materialien umfassen, einschließlich bestimmter metallischer, keramischer, polymerer und zusammengesetzter Materialien. Nicht einschränkende Beispiele für geeignete Materialien für die Körper der ersten Schweißelektrode 100 und der zweiten Schweißelektrode 200 können verschiedene leitfähige Materialien wie Kupfer und Kupferlegierungen umfassen, die Legierungselemente zur Erhöhung der Härte enthalten (z. B. Chrom, Zirkonium usw.). Nicht einschränkende Beispiele für geeignete Materialien für das Isoliermaterial 120/220 können bestimmte Isoliermaterialien wie NylonPolyamid (z. B. Rilsan^®), Ethylen-Chlortrifluorethylen (E-CTFE; z. B. Halar^®), Chlortrifluorethylen (CTFE), Silikon, Silikonglas, Silikonkeramik und verschiedene keramisch-anorganische Materialien umfassen.
Die 3 und 4 stellen schematisch Verfahren zum Widerstandsschweißen von Werkstücken mit einem Paar der ersten Schweißelektrode 100 und einem Paar der zweiten Schweißelektrode 200 dar. Genauer gesagt zeigt 3 zwei gegenüberliegende Schweißelektroden, die mit der ersten Schweißelektrode 100 identisch sind, in Kontakt mit einem Werkstückstapel 300, und 4 zeigt zwei gegenüberliegende Schweißelektroden, die mit der zweiten Schweißelektrode 200 identisch sind, in Kontakt mit dem Werkstückstapel 300. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Anordnungen lediglich beispielhaft sind und die Schweißelektrodenpaare nicht unbedingt identisch sein müssen. Ferner ist zu beachten, dass eines oder beide Schweißelektrodenpaare andere Strukturen aufweisen können, so dass andere Geometrien für die Schweißelektrodenpaare in Betracht kommen. In diesem Beispiel umfasst der Werkstückstapel 300 ein erstes Werkstück 310 und ein zweites Werkstück 320; der Werkstückstapel 300 kann jedoch weitere Werkstücke umfassen (z. B. 3, 4 oder mehr Werkstücke).
In diesen Beispielen umfasst der Werkstückstapel 300 das erste Werkstück 310 und das zweite Werkstück 320, die jeweils einen ersten Flansch 312 und einen zweiten Flansch 322 aufweisen, die sich von ihnen aus erstrecken. Eine Fügefläche 314 des ersten Flansches 312 und eine Fügefläche 324 des zweiten Flansches 322 sind parallel zueinander angeordnet und berühren sich in Vorbereitung auf die Bildung einer Schweißverbindung (z. B. Punktschweißung) zwischen ihnen. Die Flansche 312/322 bilden mit den benachbarten Teilen 316/326 des Rests der Werkstücke 310/320 einen Winkel von z. B. 90 bis 179 Grad. Die Flansche 312/322 erstrecken sich jeweils von den benachbarten Abschnitten der Reste der Werkstücke 310/320 um eine Abmessung (in den 3 und 4 mit der Referenznummer 500 gekennzeichnet) von weniger als 10 Millimetern.
Der Werkstückstapel 300 und seine Komponenten können verschiedene Materialien umfassen, darunter bestimmte metallische, leitfähige keramische, leitfähige polymere und leitfähige Verbundwerkstoffe. Als nicht einschränkende Beispiele können die Flansche 312/322 des Werkstückstapels 300 Metall oder Metalllegierungen, wie Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesium, Magnesiumlegierungen oder andere geeignete Metalle umfassen. Bei den Werkstücken 310/320 kann es sich beispielsweise um gegossene oder stranggepresste Aluminiumlegierungen der Serien 2000, 6000 oder 7000 handeln, die für den Einsatz in der Automobilindustrie geeignet sind. In bestimmten Beispielen kann jedes Werkstück 310/320 eine Dicke von weniger als 6 mm, beispielsweise weniger als 4 mm, beispielsweise weniger als 2 mm oder weniger als 1 mm, und eine Dicke von mehr als 0,1 mm, beispielsweise mehr als 0,4 mm oder mehr als 1 mm aufweisen. In einigen Beispielen hat jedes Werkstück 310/320 eine Dicke zwischen etwa 0,4 mm und 6 mm.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 400 zum Widerstandsschweißen von Werkstücken, z. B. mit den Schweißelektrodenpaaren 100/200 der 3 und 4, darstellt. Das Verfahren 400 kann bei 410 beginnen. Bei 420 wird der Werkstückstapel bereitgestellt, der die schmalen Flansche enthält. Das Schweißelektrodenpaar (z. B. das Paar der ersten Schweißelektrode 100 oder der zweiten Schweißelektrode 200) wird bei 430 mit den gegenüberliegenden Seiten der schmalen Flansche in Kontakt gebracht. Unter einer angelegten Elektrodenkraft wird zwischen dem Schweißelektrodenpaar bei 440 ein elektrischer Strom fließen, um das geschmolzene Schweißbad an den Fügeflächen zu bilden. Das geschmolzene Schweißbad kann bei 450 abgekühlt werden (z. B. aktiv oder passiv), um die Schweißverbindung herzustellen. Das Verfahren 400 kann bei 460 enden.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Verfahren 400 die Lokalisierung des Elektrodenpaars auf dem Werkstückstapel mithilfe eines Kamerasystems. In solchen Ausführungsformen kann das Kamerasystem verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass das Elektrodenpaar die gewünschten Stellen des Werkstücks berührt, z. B. die Mittelpunkte der Flansche.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 400 das Schweißen des Werkstückstapels nach einem bestimmten Schweißplan umfassen, der auf den Werkstückstapel und/oder das Schweißelektrodenpaar zugeschnitten sein kann. Der Schweißplan kann eine konstante Schweißelektrodenkontaktkraft, d. h. die Kraft, die mit den Schweißelektroden auf die gegenüberliegenden Seiten des Werkstückstapels ausgeübt wird, und einen variablen elektrischen Strom umfassen. In einigen Ausführungsformen wird der elektrische Strom während des Widerstandsschweißens variiert, um eine Vorwärmphase vor einer Schweißphase zu ermöglichen.
6 zeigt ein Diagramm, das einen beispielhaften Schweißplan für das Widerstandsschweißen von Werkstücken darstellt. Der Schweißplan umfasst eine konstante Anpresskraft der Schweißelektrode, dargestellt durch die Linie 510, und einen variablen elektrischen Strom, dargestellt durch die Linie 520. Der Schweißplan umfasst eine zweistufige Vorwärmphase, bei der der elektrische Strom zunächst auf einen ersten Stromwert bei 522 erhöht und auf diesem gehalten wird und dann auf einen zweiten Stromwert bei 524 erhöht und auf diesem gehalten wird. Die Vorwärmphase dient dazu, die Temperatur des Werkstücks zu erhöhen und dadurch den Kontaktwiderstand des Werkstücks vor der Schweißphase zu verringern. Der erste Stromwert und der zweite Stromwert liegen beide unter einem Mindeststromwert, der notwendig ist, um ein Schmelzen des Werkstücks zu bewirken.
Der Schweißplan umfasst eine dreistufige Schweißphase, bei der der elektrische Strom mit einer ersten Änderungsrate von dem zweiten Stromwert auf einen dritten Stromwert erhöht wird (d. h. ansteigender Abschnitt 526 der Linie 520), auf dem dritten Stromwert gehalten wird (d. h. flacher Abschnitt 528 der Linie 520) und dann mit einer zweiten Änderungsrate von dem dritten Stromwert verringert wird (d. h. abfallender Abschnitt 530 der Linie 520). Während der Schweißphase wird der elektrische Strom mit der ersten Änderungsrate erhöht und mit der zweiten Änderungsrate verringert, um die Wahrscheinlichkeit eines Schweißauswurfs während der Bildung und Abkühlung des geschmolzenen Schweißbads zu verringern, ein Schweißfenster zu erweitern, die Größe des Schweißklumpens zu fördern und/oder die Temperaturen an der Oberfläche der Elektrode zu verringern (und dadurch die Lebensdauer der Elektrode zu verlängern und die Häufigkeit des Abrichtens der Spitze zu verringern). In einigen Ausführungsformen kann sich das geschmolzene Schweißbad während des Anstiegs des elektrischen Stroms vom zweiten Stromwert auf den dritten Stromwert (d.h. der ansteigende Abschnitt 526 der Linie 520) zu bilden beginnen und während der Abnahme des elektrischen Stroms vom dritten Stromwert (d.h. der abfallende Abschnitt 530 der Linie 520) zu erstarren beginnen. Somit liegt der dritte Stromwert über dem Mindeststromwert.
Insbesondere der Schweißplan in 6 ist beispielhaft. Geeignete Schweißpläne können aus mehr oder weniger Vorwärm- und Schweißschritten zusammengesetzt sein. Geeignete Schweißpläne können von der Struktur und dem Material des Werkstücks, der Struktur und dem Material der Schweißelektrode und verschiedenen Betriebsparametern/Fähigkeiten des Widerstandsschweißsystems abhängig sein.
Die spezifische Anpresskraft der Schweißelektrode und die Stromwerte des elektrischen Stroms hängen von der Konfiguration und den Materialien der Schweißelektroden und des Werkstückstapels ab. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Anpresskraft der Schweißelektrode auf einen Wert von 4,4 kN oder weniger erhöht und beibehalten werden, wie etwa 4,0 kN, etwa 3,5 kN, etwa 3,0 kN, etwa 2,5 kN, etwa 2,4 kN, etwa 2,3 kN, etwa 2,2 kN, etwa 2,1 kN, etwa 2,0 kN, etwa 1,9 kN, etwa 1,8 kN, etwa 1,7 kN, etwa 1,6 kN oder etwa 1,5 kN. In verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Strom (Gleichstrom) während der Vorwärmphase 2 kA oder weniger betragen, beispielsweise etwa 1,9 kA, etwa 1,8 kA, etwa 1,7 kA, etwa 1,6 kA, etwa 1.5 kA, etwa 1,4 kA, etwa 1,3 kA, etwa 1,2 kA, etwa 1,1 kA, etwa 1,0 kA, etwa 0,9 kA, etwa 0,8 kA, etwa 0,7 kA, etwa 0,6 kA, etwa 0,5 kA, etwa 0,4 kA, oder etwa 0,3 kA. In verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Strom während der Schweißphase 5 bis 16 kA betragen, beispielsweise etwa 15,0 kA, etwa 14,0 kA, etwa 13,0 kA, etwa 12,0 kA, etwa 11,0 kA, etwa 10,0 kA, etwa 9,0 kA, etwa 8,0 kA, etwa 7,0 kA, etwa 6,0 kA oder etwa 5,0 kA. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Schweißzeit 200 ms oder weniger betragen, z. B. etwa 175 ms, etwa 150 ms oder etwa 125 ms. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Schweißphase 100 ms oder weniger betragen, z. B. etwa 90 ms, etwa 80 ms oder etwa 70 ms. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Vorwärmphase 100 ms oder weniger betragen, z. B. etwa 90 ms, etwa 80 ms oder etwa 70 ms. In verschiedenen Ausführungsformen können die erste Änderungsrate und die zweite Änderungsrate des elektrischen Stroms jeweils etwa 0,3 bis 0,9 kA/ms betragen, wie etwa 0,35 kA/ms, etwa 0.4 kA/ms, etwa 0,45 kA/ms, etwa 0,50 kA/ms, etwa 0,55 kA/ms, etwa 0,60 kA/ms, etwa 0,65 kA/ms, etwa 0,7 kA/ms, etwa 0,75 kA/ms, etwa 0,8 kA/ms oder etwa 0,85 kA/ms. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Durchflussrate des Kühlfluides (z. B. Wasser) etwa 0,5 bis 4,0 l/min betragen, wie etwa 1,0 l/min, etwa 1,5 l/min, etwa 2,0 l/min, etwa 2,5 l/min, etwa 3,0 l/min oder etwa 3,5 l/min.
Wie hierin offenbart, kann die widerstandsgeschweißte Baugruppe eine Kraftfahrzeugkomponente bilden, wie z. B. eine Fahrzeugtür, eine Motorhaube, einen Kofferraumdeckel, eine Heckklappe oder ein anderes Karosserieteil. In einigen Beispielen ist das Fahrzeugbauteil ein Strukturbauteil. Daher wird in einer Ausführungsform hierin ein Fahrzeug bereitgestellt, das die widerstandsgeschweißte Metallbaugruppe enthält, die umfasst: das erste Werkstück, das aus einem Metall oder einer Metalllegierung besteht, das zweite Werkstück, das aus demselben oder einem anderen Metall oder einer anderen Metalllegierung besteht, und den Schweißklumpen, der die gesamte oder einen Teil der Schweißverbindung zwischen dem ersten Werkstück und dem zweiten Werkstück bildet. 7 stellt schematisch ein Fahrzeug 600 dar, das eine Komponente 610 enthält, die eine widerstandsgeschweißte Baugruppe ist, die gemäß dem Verfahren 400 hergestellt wurde.
Obwohl in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung mindestens eine beispielhafte Ausführungsform vorgestellt wurde, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass es eine Vielzahl von Varianten gibt. Es sollte auch gewürdigt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Vielmehr soll die vorstehende detaillierte Beschreibung dem Fachmann einen praktischen Leitfaden für die Umsetzung der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen an die Hand geben. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und der Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne dass der Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Äquivalenten dargelegt ist, verlassen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7265313 [0034]

Claims

Schweißelektrode für das Widerstandsschweißen, wobei die Schweißelektrode umfasst: einen Körper, der eine Schweißfläche an einem distalen Ende des Körpers aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie mit einem Werkstück eines Werkstückstapels in Kontakt kommt und einen elektrischen Strom daran anlegt, wobei der Körper einen maximalen Durchmesser von 13 Millimetern oder weniger aufweist; und ein Isoliermaterial, das mindestens einen Teil des Körpers bedeckt, wobei das Isoliermaterial so konfiguriert ist, dass es einen Stromnebenschluss bei Kontakt zwischen dem Isoliermaterial und dem Werkstück abschwächt, während die Schweißelektrode zum Widerstandsschweißen des Werkstückstapels verwendet wird.
Schweißelektrode nach Anspruch 1, wobei der Körper einen ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser aufweist, die Schweißfläche einen zweiten Durchmesser hat, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und der Körper einen ersten Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und der Schweißfläche aufweist, der von dem ersten Durchmesser zu dem zweiten Durchmesser übergeht.
Schweißelektrode nach Anspruch 1, wobei der Körper einen ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser aufweist, die Schweißfläche einen zweiten Durchmesser hat, der kleiner als der erste Durchmesser ist, der Körper einen zweiten Abschnitt mit einem dritten Durchmesser aufweist, der kleiner als der erste Durchmesser und größer als der zweite Durchmesser ist, der Körper einen ersten Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt aufweist, der von dem ersten Durchmesser zu dem dritten Durchmesser übergeht, der Körper einen zweiten Zwischenabschnitt zwischen dem zweiten Abschnitt und der Schweißfläche aufweist, der von dem dritten Durchmesser zu dem zweiten Durchmesser übergeht.
Schweißelektrode nach Anspruch 1, wobei das Isoliermaterial ein Nylonpolyamid, ein Ethylen-Chlortrifluorethylen, ein Chlortrifluorethylen, ein Silikon, ein Silikonglas, eine Silikonkeramik oder ein keramisch-anorganisches Material umfasst.
Schweißelektrode nach Anspruch 1, wobei die Schweißelektrode so konfiguriert ist, dass sie zum Punktschweißen eines Flansches verwendet werden kann, der sich vom Werkstück um eine Abmessung von 8 Millimetern oder weniger erstreckt.
Verfahren zum Widerstandsschweißen, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Werkstückstapels mit einem ersten Flansch eines ersten Werkstücks und einem zweiten Flansch eines zweiten Werkstücks, wobei der erste Flansch sich von einem Rest des ersten Werkstücks um eine erste Abmessung von 10 Millimetern oder weniger erstreckt und der zweite Flansch sich von einem Rest des zweiten Werkstücks um eine zweite Abmessung von 10 Millimetern oder weniger erstreckt; Inkontaktbringen einer ersten Schweißelektrode mit dem ersten Flansch und Inkontaktbringen einer zweiten Schweißelektrode mit dem zweiten Flansch; Durchleiten eines elektrischen Stroms zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode gemäß einem Schweißplan, der eine Vorwärmphase und eine Schweißphase umfasst, wobei die Vorwärmphase mindestens einen Vorwärmschritt umfasst, während dem der elektrische Strom auf einem ersten Stromwert gehalten wird, der unter einem Mindeststromwert liegt, der notwendig ist, um ein Schmelzen des ersten Flansches und des zweiten Flansches zu verursachen, wobei die Schweißphase mindestens einen Schweißschritt umfasst, während dem der elektrische Strom auf einem zweiten Stromwert gehalten wird, der über dem Mindeststromwert liegt, und zwar für eine Zeit, die ausreicht, um ein geschmolzenes Schweißbad innerhalb des ersten Werkstücks und des zweiten Werkstücks zu bilden, wobei der elektrische Strom Gleichstrom ist; und Unterbrechen des Durchleitens des elektrischen Stroms zwischen der ersten Schweißelektrode und der zweiten Schweißelektrode, damit das geschmolzene Schweißbad zu einem Schweißklumpen erstarren kann, der die gesamte oder einen Teil der Schweißverbindung zwischen dem ersten Werkstück und dem zweiten Werkstück bildet.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste Abmessung 8 Millimeter oder weniger und die zweite Abmessung 8 Millimeter oder weniger beträgt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Schweißphase des Schweißplans umfasst: einen ersten Schritt, bei dem der elektrische Strom mit einer ersten Änderungsrate von dem ersten Stromwert auf den zweiten Stromwert erhöht wird; einen zweiten Schritt, bei dem der elektrische Strom auf dem zweiten Stromwert gehalten wird; und einen dritten Schritt, bei dem der elektrische Strom mit einer zweiten Änderungsrate von dem zweiten Stromwert verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der erste Stromwert 0,3 bis 2,0 kA und der zweite Stromwert 5,0 bis 16,0 kA beträgt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste Schweißelektrode und die zweite Schweißelektrode jeweils mit einer Kraft von 2,5 kN oder weniger gegen den ersten Flansch und den zweiten Flansch gedrückt werden.