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Was ist Heftschweißen? Arten und Bedeutung

Entdecken Sie die Grundlagen des Heftschweißens, seine Arten, Anwendungen und Bedeutung für die Gewährleistung von Präzision und Ausrichtung in verschiedenen Herstellungsprozessen.
HITOP / Der Blog / <a href="https://hitopindustrial.com/de/was-ist-heftschweisen/" title="Was ist Heftschweißen? Arten und Bedeutung">Was ist Heftschweißen? Arten und Bedeutung

Beim Schweißen werden zwei Materialstücke durch Schmelzen und Verschmelzen miteinander verbunden. Es gibt verschiedene Arten von Schweißverbindungen für unterschiedliche Zwecke. Eines der am häufigsten verwendeten Schweißverfahren ist das Heftschweißen. Dabei handelt es sich um eine kleine temporäre Schweißnaht, die zum Verbinden von Teilen verwendet wird. 

Im Wesentlichen hält das Heftschweißen die gesamte Struktur zusammen, bis sie dauerhaft verschweißt ist. Das Heftschweißen stellt sicher, dass die Metallteile richtig ausgerichtet sind und sich beim Schweißen nicht bewegen. In diesem Artikel behandeln wir verschiedene Heftschweißen Typen, ihre Vor- und Nachteile und der Prozess. 

Heftschweißen verstehen

Heftschweißen verstehen

Beim Heftschweißen werden Metallteile mit Hitze und Druck bearbeitet. Dabei werden die Teile einer komplexen Struktur vorübergehend miteinander verbunden. Heftschweißen macht den Einsatz von Klammern zum Halten der Struktur überflüssig und macht das Schweißen zu einem einfachen Vorgang. 

Um die Metallteile zu verbinden, werden mehrere temporäre kleine Schweißnähte an verschiedenen Stellen angebracht. Die Länge der Heftschweißnähte kann zwischen einem halben und einem dreiviertel Zoll variieren. Dabei werden elektrischer Strom und Elektroden mit einem Lichtbogen mit geringer Wärmeentwicklung verwendet.

Mit dieser Schweißmethode können größere und komplexere Strukturen leichter fehlerfrei geschweißt werden. Durch Heftschweißen können verschiedene Teile der Struktur zusammengehalten werden, um festzustellen, ob es Abweichungen im Design gibt. 

Das Hauptziel des Heftschweißens besteht darin, die Struktur bis zum letzten Schweißvorgang in der richtigen Position zu halten. Darüber hinaus können bestimmte Längen und Bereiche problemlos mit dem Heftschweißen geschweißt werden. Diese kleinen Schweißnähte sind leicht durchzuführen und zu entfernen. Wenn also Änderungen am Strukturdesign erforderlich sind, können diese auch nach dem Heftschweißen vorgenommen werden.

Heftschweißungen werden so ausgeführt, dass sie strukturell der Belastung des abschließenden Schweißens standhalten. Dadurch wird verhindert, dass sich die Metallteile und die Struktur verziehen oder verschieben. Daher spielen sie beim Schweißen eine große Rolle. 

Das Heftschweißen hat verschiedene Anwendungen, beispielsweise: 

  • Automobilbau
  • Löten und Reparieren von Elektronik 
  • Herstellung von Elektrofahrzeugen 
  • Herstellung und Reparatur Leiterplatten(Leiterplatten) 
  • Flugzeugbau 

Welche verschiedenen Arten des Heftschweißens gibt es?

Es gibt fünf Arten des Heftschweißens. 

Standard-Kleber 

Dies wird an einem kleinen Teil des Materials durchgeführt, der später Teil der endgültigen Schweißnaht wird. Eine Standardschweißverbindung stellt sicher, dass die beiden Teile zusammenbleiben, damit die endgültige Schweißnaht diese Teile problemlos verbinden kann. Die richtige Größe der Verbindung ist wichtig. Sie sollte die Teile zusammenhalten können, aber nach der endgültigen Schweißung nicht sichtbar sein. Diese Schweißnaht verhindert, dass die beiden Materialien während des Schweißvorgangs abbrechen.  

Thermit Tack

Diese Schweißung wird durch Mischen von Eisenoxid, Aluminiumpulver und Magnesiummetall durchgeführt. Die Mischung dieser Materialien wurde auf über 4000 Grad Fahrenheit erhitzt, um Heftschweißungen in einer Struktur zu erzeugen. Sie kann zum Verbinden von Eisenbahnen, Stahlrohren und Drähten verwendet werden.

Ultraschall-Kleber

Ein Elektro- oder Gasschweißgerät wird mit kurzen Impulsen verwendet, um Schweißnähte in Metallen herzustellen. Das Gerät arbeitet mit kleinen, schnellen Stößen bei Ultraschallgeschwindigkeit. Diese kleinen Ultraschallschwingungen haben eine hohe Frequenz und halten die beiden Materialien zusammen. Geschmolzenes Metall wird verwendet, um die beiden Teile einer Struktur zu verschmelzen.  

Brückenheftschweißen

Brückenheftschweißen

Diese Art von Heftschweißen ist nützlich, um die Lücke zwischen zwei Materialien zu füllen, die zusammenpassen sollen. Diese Lücke kann beabsichtigt sein oder auf einen Konstruktions- oder Materialfehler zurückzuführen sein. An jedem Teil der Struktur werden abwechselnd kleine Heftschweißungen verwendet, um sicherzustellen, dass das Material richtig verschmelzen und abkühlen kann. 

Außerdem sollte beim Füllen der Lücken nicht zu viel Schweißmaterial verwendet werden, da es sonst durchfallen könnte. Die Hitze beim Schweißen muss kontrolliert werden, um Schäden an der Struktur zu vermeiden. Daher kann dies nur von einer hochqualifizierten Person erfolgreich durchgeführt werden. 

Heißklebeschweißen

Heißheftschweißen wird verwendet, um überschüssiges Füllmetall hinzuzufügen, wenn zwischen den beiden Strukturen eine Lücke besteht. Heißheften wird auch als „Dogs/Clats“ bezeichnet. Es verleiht mehr Festigkeit; es kann jedoch mehr Arbeit erfordern, um das ästhetische Erscheinungsbild der geschweißten Metalle sicherzustellen. Dies ist möglicherweise nicht das bevorzugte Heftschweißen, aber es erfüllt seinen Zweck, eine Lücke zwischen Teilen zu überbrücken. 

Bedeutung des Heftschweißens 

Heftschweißen ist eine temporäre Methode, aber es ist enorm wichtig, wenn zwei Strukturen miteinander verbunden werden. Hier sind einige wichtige Funktionen des Heftschweißens: 

  • Sicherstellen der korrekten Ausrichtung der Teile. 
  • Bewahren Sie die Strukturteile für die Verbindung an ihrem Platz auf. 
  • Gibt die Freiheit, die Ausrichtung bei Bedarf zu ändern.
  • Verbesserung funktionaler Vorrichtungen oder Ermöglichung einer Neugestaltung zu deren Beseitigung. 
  • Verhindert, dass sich die Teile beim Schweißen bewegen. 
  • Minimieren der Verzerrung beim abschließenden Schweißen.
  • Ermöglicht die mechanische Festigkeit der Struktur. 
  • Erleichtert das Auffinden verschiedener Bauteilverbindungen. 
  • Dadurch werden Konstruktionsfehler frühzeitig sichtbar und kostspielige Fehler vermieden. 

Verschiedene Formen von Heftschweißungen und wann sie anzuwenden sind 

Heftschweißen sollte zum Verbinden großer und komplexer Teile verwendet werden. Dünne Werkstücke eignen sich ebenfalls gut zum Heftschweißen. Außerdem sollten Schweißnähte, die nicht mit anderen Vorrichtungen geklemmt werden können, unabhängig von die MaterialwahlEs gibt vier verschiedene Schweißverfahren. 

Quadrat 

Die Heftschweißung erfolgt in einer quadratischen Form, wobei zwei Metallteile im rechten Winkel zusammengefügt werden. Dies ist eine der stärksten Heftschweißungen an einer komplexen Struktur, die dem abschließenden Schweißen standhält. 

Rechter Winkel 

Beim rechtwinkligen Heftschweißen werden Metallstücke im rechten Winkel verbunden. Die Schweißung erfolgt an der Unterseite des Metallstücks. 

Rechtwinklige Ecke 

Zwei Metallstücke, die im rechten Winkel stehen oder eine T-Form bilden, können durch rechtwinkliges Eckschweißen verbunden werden. Das Schweißen wird so durchgeführt, dass die Stücke in einem 90-Grad-Winkel bleiben. 

Vertikal 

Vertikales Heftschweißen wird angewendet, wenn zwei Metalle vertikal zueinander ausgerichtet sind. Die Schweißnaht wird so ausgeführt, dass sie von oben nach unten verläuft. 

Welche Materialien werden beim Heftschweißen verwendet?

Materialien, die beim Heftschweißen verwendet werden – Aluminium

Die Art und Dicke des Metalls können sich auf das Heftschweißen auswirken. Beim Heftschweißen werden häufig rostfreier Stahl, Kupfer, Messing, Titan, Aluminium und Gusseisen verwendet. Was die Dicke betrifft, können bei dünnen Materialien Löcher entstehen oder sie sich verziehen. 

Darüber hinaus können bei Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt, wie beispielsweise Aluminium, zusätzliche Drähte zum Heftschweißen erforderlich sein. Auch die beim Schweißen verwendete Technik kann sich auf den Erfolg der Verbindung auswirken. 

Wie wird Heftschweißen durchgeführt?

Das Heftschweißen kann auf verschiedene Weise erfolgen. Eine Methode besteht darin, am Ende zu beginnen und die Metallteile zu halbieren. Die Heftungen werden am Ende der Teile und dann in der Mitte vorgenommen. Wenn der Abstand groß ist, können durch Hin- und Herfahren weitere Heftungen hinzugefügt werden. Wenn das Metall an einigen Stellen dünn ist, ist besondere Vorsicht geboten. 

Eine andere Methode besteht darin, in der Mitte zu beginnen und dann zum Ende zu gehen. Zeichnen Sie Spuren in der Mitte, wo die beiden Teile aufeinandertreffen. Setzen Sie die Heftschweißung auf beiden Seiten zum Ende hin fort. Sie können überall dort Markierungen hinzufügen, wo Schweißnähte erforderlich sind. 

Vorbeugende Maßnahmen beim Heftschweißen:

Beim Heftschweißen sind folgende Vorsichtsmaßnahmen zu treffen: 

  • Reinigen Sie den Bereich nach dem Schweißen, um sämtliche Oxide zu entfernen. 
  • Verwenden Sie die entsprechende Schutzausrüstung. 
  • Lassen Sie nur Fachkräfte für Schweiß- und Gerätebetrieb um Heftschweißen durchzuführen. 
  • Vermeiden Sie Treffpunkte von Heftschweißungen, da dies die Zufuhr des Fülldrahts und die Regelung der Lichtbogenspannung beeinträchtigen könnte. 
  • Machen Sie beim Heftschweißen eine Pause, um eine Überhitzung des Metalls zu vermeiden. 

Vor- und Nachteile des Heftschweißens

Je nach Metallart und strukturellen Anforderungen ist Heftschweißen die beste Wahl. Beim Zusammenbau komplexer Strukturen überwiegen die Vorteile des Heftschweißens die Nachteile. Hier sind die Vor- und Nachteile: 

Vorteile: 

  • Durch Heftschweißen lässt sich die Struktur schnell mit temporären Verbindungen zusammenbauen. 
  • Die Verbindungen verhindern eine Verformung der Struktur beim Schweißen. 
  • Die Entwürfe können vor dem endgültigen Schweißen getestet werden. 
  • Heftschweißen kann in begrenzten Räumen durchgeführt werden. 
  • Dadurch wird sichergestellt, dass in der Struktur keine Lücken entstehen. 
  • Heftschweiß-Sets im Handumdrehen – das spart Montagezeit und -kosten. 
  • Zahlreiche Werkstoffe können heftgeschweißt werden. 
  • Es kann Klemmen ersetzen, deren Montage und Demontage möglicherweise mehr Zeit in Anspruch nimmt. 
  • Durch das Heftschweißen ist eine schnelle Demontage der Teile möglich. 

Nachteile: 

  • Beim Heftschweißen entstehen schwache metallische Verbindungen, die beim abschließenden Schweißen erneuert werden müssen. 
  • Es kann die Ästhetik des Metalls beeinträchtigen. 
  • Beim Heftschweißen kommt es häufiger zu Oxidbildung. 
  • Die Qualität der Verbindung entspricht möglicherweise nicht den Anforderungen. 
  • Nach dem Schweißen muss die Struktur gereinigt werden.
  • Nur ein qualifizierter Fachmann kann Heftschweißungen durchführen, um die Sicherheit von Struktur und Materialien zu gewährleisten. 
  • Das Heftschweißen ist für große Flächen nicht geeignet, da die Schweißnähte nur eine geringe Länge haben. 
  • Bei manchen Materialien kann es aufgrund schneller Erwärmung und Abkühlung zu Versagen kommen.

Möglichkeiten zur Gewährleistung der Qualität beim Heftschweißen

Möglichkeiten zur Gewährleistung der Qualität beim Heftschweißen

Heftschweißnähte sind weniger als einen Zoll lang und können entfernt werden, sobald sie ihren Zweck erfüllt haben. Oder sie können während des letzten Schweißens angepasst werden. Es gibt bestimmte Dinge zu beachten, um sicherzustellen, dass das Gleisschweißen gemäß den Sicherheitsrichtlinien durchgeführt wird und die Metallteile gleichzeitig ästhetisch aussehen. 

Beim Heftschweißen sind Aussehen und strukturelle Festigkeit wichtige Faktoren, die die Qualität bestimmen. Wenn das Heftschweißen nicht richtig durchgeführt wird, kann es zu Lichtbogenschlägen, Rissen, Kratern, Schlacke, Oxidablagerungen und harten Stellen kommen. In einigen Fällen können die Metalle brechen, was die strukturelle Integrität beeinträchtigt. Daher ist es wichtig, die richtigen Schritte zu befolgen. 

Größe der Heftschweißnähte

Heftschweißnähte haben normalerweise eine Größe von 3/4 Zoll bis 1/2 Zoll und werden wie kleine Perlen auf dem Metall platziert. Schweißnähte können auf einer Struktur etwa 25–30 mm voneinander entfernt platziert werden. 

Position der Schweißnaht

Die Heftschweißung sollte so platziert werden, dass sie entweder nach der letzten Schweißung geschmolzen und entfernt werden kann oder Teil der endgültigen Struktur wird. Am besten wird die Heftschweißung auf den Werkstückverbindungen durchgeführt.

Testen Sie das Metallstück.

Das Testen des Werkstücks ist wichtig, um zu wissen, welche Auswirkungen das Schweißen darauf haben kann. Darüber hinaus kann es helfen, den Schweißabstand und den zu verwendenden Fülldrahttyp zu bestimmen. Sie können für dieses Experiment Altmetall desselben Typs verwenden. 

Sauberer Metallspachtel 

Es ist wichtig, vor dem Schweißen sämtliche Rückstände und Verunreinigungen zu entfernen, da diese die Qualität der Schweißnaht beeinträchtigen können. 

Die Teile festklemmen oder festkleben

Verwenden Sie Klammern oder Bänder, um die Metallteile beim Schweißen zusammenzuhalten. Dies hilft dabei, sie ausgerichtet zu halten und verhindert, dass sie sich bewegen und an der falschen Stelle geschweißt werden. Diese Klammern oder Bänder können nach Abschluss des Schweißens entfernt werden. 

Studieren Sie das Design

Informieren Sie sich über die Konstruktion der Struktur, um die richtigen Stellen zum Heftschweißen zu finden. Dies kann dabei helfen, die besten Stellen für die Schweißnähte zu bestimmen, damit die Struktur zusammenhält. 

Kontrollieren Sie die Verzerrung

Sie können Verformungen kontrollieren, indem Sie die Schweißnähte vorher markieren. Machen Sie sich mit der Reihenfolge der Schweißnähte vertraut, bevor Sie mit dem Prozess beginnen, um den besten Weg einzuschlagen. Dies ist eine der besten Möglichkeiten, um Spannungen in der Struktur zu vermeiden, die für Verformungen verantwortlich sind. 

MIG/FCAW-Heftzwecken

Diese Schweißnähte werden verwendet, um die Verbindungen präzise zu schmelzen und mit dem Zuführdraht Heftnähte zu erzeugen. Der Drahtvorschub sollte langsam laufen, um ein Verbrennen/Schmelzen des Grundmetalls zu verhindern. Für eine kurze Schweißnahtlänge oder Anpassung kann ein kleiner Brenner verwendet werden. Eine Erhöhung der Spannungsabgabe und der Druckeffekt des Lichtbogens können verwendet werden, um kleine und flache Heftnähte zu erzeugen. Vergessen Sie aus Sicherheitsgründen auch nie, ein Schutzgas zu verwenden. 

Verwenden Sie WIG-Nähte

WIG-Heftnägel sind ideal für präzises Schweißen. Wolframkerne erfordern keine Füllmaterialien, was ein zusätzlicher Vorteil ist. Beim Schweißen eines kleinen Bereichs kann ein schärferes Wolfram für hochfokussiertes Erhitzen verwendet werden.

Verwenden Sie einen starken Fülldraht.

Stellen Sie sicher, dass Sie einen starken Fülldraht verwenden, um Heftschweißungen von besserer Qualität zu erzielen. Ein starker Fülldraht wirkt sich auch auf die strukturelle Festigkeit aus. 

Achten Sie auf die Hitze.

Das Ziel sollte sein, das Metall innerhalb einer Sekunde von allen Seiten gleichmäßig zu erhitzen. Dadurch wird ein Verziehen und Schmelzen auf einer Seite verhindert. 

Metall regelmäßig abkühlen lassen

Wenn das Metall bewegt wird, während es heiß ist, kann es brechen oder sich verziehen. Lassen Sie die Schweißstellen abkühlen, bevor Sie mit dem nächsten Abschnitt fortfahren oder die Metallstruktur bewegen. 

Unterschied zwischen Heftschweißen und Punktschweißen

Punktschweißen

Manche verwechseln Heftschweißen mit Punktschweißen. Der Hauptunterschied besteht darin, dass Punktschweißen verbindet zwei Teile mit abschließenden Schweißnähten. Funktioniert bei dünneren Materialien wie Maschendraht und Folie. Außerdem wird beim Punktschweißen kein Füllmaterial benötigt, um die beiden Metallteile zu verschmelzen. Heftschweißen kann bei dicken und dünnen Materialien aller Art durchgeführt werden. 

Da Punktschweißen der letzte Schritt ist, ist es nicht wie Heftschweißen entfernbar. Beim Punktschweißen werden Elektroden auf der Metalloberfläche verwendet, um Strom zu leiten und sie zu verbinden. Für Heftschweißen gibt es kein Symbol. Andererseits wird Punktschweißen im Konstruktionsplan durch einen Kreis symbolisiert. 

Einpacken

Heftschweißen ist eine zuverlässige Methode, um große Strukturen vorübergehend zu verbinden. Es kann für Autos, Flugzeuge und Rohrvorrichtungen verwendet werden. Heftschweißen ermöglicht es den Schweißern, große Strukturen ohne Verformungen zu verbinden, da sie wichtige Stellen in der richtigen Ausrichtung halten. 

Wenn Heftschweißungen entsprechend den Anforderungen an Metall und Struktur richtig ausgeführt werden, beeinträchtigen sie die Ästhetik der Struktur nicht. Stattdessen werden sie nahtlos in die Struktur integriert. Die Verwendung der richtigen Wärmemenge, Schweißform und geeigneten Länge kann die Montage großer Strukturen erleichtern. 

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