Widerstandshartlöten und Beloten

Widerstands­löten – stoffschlüssige Verbindungen mit hohen Anbindungs­querschnitten

Mit dem Widerstandshartlöten lassen sich divergente Fügepartner (in Geometrie und Materialeigenschaften) und hohe Anbindungsquerschnitte prozesssicher verbinden. Generell kann das Schweißen unter Hartlot in zwei Formen erfolgen:

  • überlappend oder im
  • Stumpfschweißverfahren.

Die Stumpfschweißverbindung bietet folgende Vorteile:

  • Hohe Bauraumersparnis (Savings in Höhe des Verbinders-max. Höhe des Produktes entspricht Stärke des Terminals),
  • starke Reduktion der Kompaktierlänge (Materialersparnis),
  • erhebliche Reduktion der Kontaktteillänge (Materialersparnis und Vorteile beim Stanzen),
  • nahezu kein Wärmeeintrag,
  • fast kein Elektrodenverschleiß,
  • Zugkräfte analog dem Überlappend-Schweißen oder höher,
  • sehr gut überwachbar (analog Überlappend-Schweißen),
  • beim STRUNK-Verfahren: keine Wulstbildung an der Fügestelle (keine Nachbearbeitung erforderlich),
  • nahezu keine Übergangswiderstände,
  • alle Features des Widerstandsschweißens bleiben erhalten.

20 Jahre Erfahrung im Widerstandshartlöten

Die Prozessentwicklung mit Schweißverbindungen unter Hartlot gehört seit zwei Jahrzehnten zum STRUNK-Portfolio. Ausgangspunkt war der Auftrag eines OEM, eine Applikation zu entwickeln, mit der sich verölte Stanzteile aus Messing mit einer Zopflitze verschweißen lassen sollten. Die zuvor eingesetzten Verbindungsverfahren führten zu einem Feldausfall und waren somit unbrauchbar.

Unser Consultig schlug vor, dass sich eine Widerstandsverbindung durch Zugabe eines Hartlotplättchens zwischen die Fügepartner prozesssicher abbilden lässt. Um das Zuführen des Hartlotes zu industrialisieren, entwickelten wir unsere ersten automatisierten Hartlotvorschübe für Schweißprozesse, die wir seither stetig optimieren.

Als die ersten intelligenten Batteriesensoren (IBS) im 12-V-Bordnetz aufkamen, erfolgten die Schweißungen des Mess-Shunts zu Batterieklemme, Terminal oder Kabel bereits mit diesem Verfahren in manueller bis vollautomatischer Fertigung. Heute werden zudem nahezu alle Verbidungen im HV-Bereich (HV-Verkabelung und HV- Kontakte), Powertrain und Power Distribution (Stromschienen und Stromschienenbordnetze) mit dieser Technologie industrialisiert.

Das Widerstandshartlöten bietet sich außerdem an, wenn:

  • die Materialstärke der Fügepartner so stark divergiert, dass eine normale Widerstandsschweißung nicht realisierbar ist,
  • die Schmelztemperaturen der Fügepartner deutlich divergieren (z. B. Kupfer zu Messinglegierungen),
  • großflächige Verbindungen zu realisieren sind (BUS-Bars), bei denen sich durch das Anbinden mittels Buckelschweißen keine ausreichende Stromtragfähigkeit erzielen lässt (Anbinden nur über Buckel -> HOT-SPOT = Ausschluss),
  • Leitungen mit großen Querschnitten mit Terminals extrem guter Leitfähigkeit (z. B. CuFe) verbunden werden sollen,
  • das Schweißen der Verbindung mit geringerer Maschinenleistung erfolgen soll, d.h. Konzentration der Energie durch das zugefügte Lot, das den Übergangswiderstand vor dem Schweißen erhöht und anschließend durch Aufschmelzen mit beiden Fügepartnern legiert.

In allen genannten Fällen ergibt sich durch das Widerstandshartlöten eine unzerstörbare Verbindung mit einem Übergangswiderstand von nahezu null.

STRUNK Connect – Ihr zuverlässiger Partner für das Widerstandsschweißen unter Hartlot

Unsere heutigen integrierten Servolotzuführungen liefern eine präzise und reproduzierbare Menge des Lots über Servotechnik und ein Mehrrollenprinzip. Das gewährleistet:

  • eine genaue, präzise und reproduzierbare Lage des Lots zwischen den Fügepartnern,
  • eine gradlinige Förderung auch über hohe Distanzen durch formgebende Maßnahmen,
  • eine integrierte Überwachung der applizierten Menge des Lots zwischen den Fügepartnern als Gegencheck zur geförderten Menge.

    Ein Stanzschnitt um die Parametrisierung der Schweißanlagen auf die Verbindung auszurichten und nicht auf das Abbrennen des Lotes.

Unsere Steuerungssysteme sind über eigenständige Softwarefunktionsbausteine vollständig integriert, sowohl in der Schweißstromsteuerung als auch in der Maschinensteuerung. Die für den Rechts- und Linkseinbau geeigneten Vorschübe mit Zangensystem sitzen auf Schnellwechselkupplungen mit Harting-Stecker-Anschluss, die eine rasche Umstellung auf eine andere Breite ermöglichen. Förderbar sind Flachmaterialien mit einem Querschnitt von mehr als 0,05 mm².

Durch Zuführung des Hartlots erreichen wir eine Stromkonzentration an der gewünschten Stelle. Durch das Applizieren eines kurzen und starken Schweißstroms verschmelzen die Materialien zu einer stoffschlüssigen Verbindung, die sich nur zerstörend trennen lässt.

Unsere Anlagen sind nicht auf ein reines Löten (Aufschmelzen des Hartlotes) konzipiert, sondern wie beim Buckelschweißen mit hohen Leistungen und hoher Steifigkeit ausgerüstet um die kürzest mögliche Scheißzeit bei sehr hohen Schweißströmen zu erzeugen.

Auf diese Weise generieren wir mit der Verbindung sehr hohe Haltekräfte, wobei der Übergangswiderstand unter dem Bulkwiderstand des Materials liegen kann (materialabhängig). So lassen sich z.B. bei Leitungen größeren Querschnitts Abzugskräfte von mehr als 10.000 Newton realisieren.

Verschweißen lassen sich mit diesem Verfahren verschiedene Materialien mit unterschiedlichen Querschnitten sowie BUS-Bars bzw. Stromschienen untereinander. Dabei können Kontakte oder Stromschienen auch mit Überzügen (Coatings) versehen sein.

Wir können das Verfahren in den nachstehenden Varianten zum Einsatz bringen. Somit sind wir in der Lage einen sehr hohen Anteil von Applikationen zu industrialisieren und automatisieren.

  1. Direktes Applizieren von Hartlot zwischen die Fügepartner mit unter Einsatz von Semiautomaten und Automaten: mithilfe automatischer STRUNK-Fördertechnik sowie bei Handarbeitsplätzen mit manuellen Vorschüben:
      • zwischen zwei BUS-Bars/Stromschienen/Komponenten,
      • zwischen einer kompaktierten Litze und einem Terminal oder BUS-Bar,
      • zwischen einer unkompaktierten Litze und einem Terminal oder BUS-Bar (All-in-one-Shot)
  2. Vorbeloten von Fügepartnern mithilfe automatischer STRUNK-Fördertechnik sowie bei Handarbeitsplätzen mit manuellen Vorschüben:
      • Vorbeloten von BUS-Bars/Stromschienen,
      • Vorbeloten während eines Kompaktierprozesses (aufgrund der Orientierung (Referenz) nur halb- oder vollautomatisch möglich). Geht die Referenz verloren, lässt sich die Orientierung in einem zweiten Arbeitsschritt manuell über eine Markierung herstellen).

Mit unseren praktischen Lösungen zum Widerstandshartlöten sind Sie den hohen technischen Anforderungen beim Zusammenfügen schwer zu verbindender Werkstücke und Materialien gewachsen. Nutzen Sie unsere Erfahrungen aus mehr als 50 Jahren Prozesstechnik, um Ihre Herausforderungen im Bereich Widerstandslöten zu bewältigen, und verschaffen Sie sich einen Vorsprung gegenüber Ihren Mitbewerbern.

 

ÜBERLAPPEN SCHWEISSEN

(Individuelle Kundenlösungen)

Kabel zu Terminal Verbindungen

Schweißzelle für die Verbindung von HV Leitungen auf Terminals, BusBars und HV Kontakten

Sondernshweißzelle mit S-MMD3-150 für die Verbindung von HV Leitungen auf Terminals, BusBars und HV Kontakten. Manuelle Schweißzelle mit automatischer STRUNK SERVO Hartlotzufuhr aufgebaut auf Schnellwechselkupplungen. Werkzeuge auf Schnellwechselplatten für den raschen Umbau auf eine andere Applikation. Die Anlage ist über Kamera oder DMC für die vollständige Traceablitly fähig.

 

Manuelle Schweißzelle für unterschiedliche Produkte

Manuelle Schweißzelle mit automatischer STRUNK SERVO Hartlotzuführ aufgebaut auf Schnellwechselkupplungen. Werkzeuge auf Schnellwechselplatten für den raschen Umbau auf eine andere Applikation. Die Anlage ist über Kamera oder DMC für die vollständige Traceablitly fähig.

 

BusBar Schweißen

BusBar Schweißanlage unter Hartlot für Leitungen über 120mm2 (Power Distribution)

Flexible mauelle Schweißanlage für Verbindungen unter Hartlot im Bereich Power Distribution. Verbindungen von BusBars zu Anschlusselementen (HV Kontakte), BusBars zu HV-Leitungen und Zopflitzen möglich. Das schmale Design und die schnell wechselbaren Werkzeuge ermöglichen die Fertigung von Stromschienen mit schwierigen Geometrien. Eine flexible STRUNK Servo Hartlotzufuhr mit integrierten Überwachungen kann unter verschiedensten Winkeln rechts- und linksseitig angeschlossen werden. Desweiteren ermöglicht eine 0° STRUNK SERVO Hartlotzuführeinheit die Zufuhr unterschiedlicher Lotbreiten durch die Schweißeinheit. Ein Umbausatz zum Kompaktieren von Leitungen und Zopflitzen bis 120mm2 ist zudem erhältlich.

Doppelzangen Anlage für BusBar Verbindungen unter Hartlot

Sonderanlage als manuelle Doppelkopfanlage für Stromverteiler (BUSBARS) zu Kontakten. Die Handhabung der Bauteile und Positionierung erfolgt über den Operator. Die Anlage ist über Kamera oder DMC für die vollständige Traceablitly fähig. Anschließbar an STRUNK MES oder kundenseite MES Systeme.

Semi-automatische Systeme

Schweißanlagen für Batterieklemmen auf Cu Schienen

Automat mit Mehrfach STRUNK SERVO Hartlotzuführung und Servo – Portalen, ausgerüstet mit 150 KVA STRUNK Schweißzange für die Mehrfachschweißung unter Hartlot an einem Bauteil.

 

Automatische Systeme

Schweißanlage im Drehtischdesign für BusBar Verbindungen unter Hartlot mit Roboter

Sonderanlage als Vollautomat für Stromverteiler (BUSBARS) zu Kontakten. Die Handhabung der Bauteile und Positionierung erfolgt über Roboter in Deckenmontage. Die Anlage ist über Kamera oder DMC für die vollständige Traceablitly fähig. Anschließbar an STRUNK MES oder kundenseite MES Systeme.

Schweißanlage für Phasenanschlüssen am Klemmbrett

Schweißen unter Hartolt (Widerstandshartlöten) von Phasenanschlüssen am Klemmbrett Die Anlage ist für Getriebe auf Werkzeugträgersystemen konstruiert. Sie verfügt über eine STRUNK Servo Dreh-Hubeinheit, sowie über ein Portalsystem mit Servo X/Y/Z Zustellung. Der 4-Achser kann somit alle Positionen auf einer Palette erreichen und verarbeiten. Die 150 KVA Zange kann Kuperstärken von bis zu 15mm (Summenquerschnitt) Stärke verschweißen.

STUMPFSCHWEISSEN

(Individuelle Kundenlösungen)

Manuelle Produktionskonzepte

Kompaktierzelle für Modulverbinder bis 150mm2

Kompaktierzelle für Modulverbinder bis 150mm2 als Doppelleitung mit STRUNK CLAMPING System zum Erreichen von exakten Stichmaßen.
Kompakierautomat für manuelle Bestückung mit INTELLIGENT STRUNK CLAMPING SYSTEM für großflächige Kompaktierungen ideal zur Weiterverarbeitung im ONE PIECE FLOW Konzept.

Stumpfschweißzelle für Modulverbinder bis 150mm2

Stumpfschweißzelle für Modulverbinder bis 150mm2 als Doppelleitung mit STRUNK CLAMPING System zum Erreichen von exakten Stichmaßen. Vorbereitung zum Stumpfschweißen
Stumpfschweißautomat für manuelle Bestückung von kompaktierten Leitungen mit BusBars ink. INTELLIGENT STRUNK CLAMPING SYSTEM ideal zur Weiterverarbeitung im ONE PIECE FLOW Konzept.

Stanzzelle für Modulverbinder bis 150mm2

Stanzzelle für Modulverbinder bis 150mm2 als Doppelleitung mit STRUNK CLAMPING System zum Erreichen von exakten Stichmaßen. Vorbereitung zum Stumpfschweißen
Stanzautomat für manuelle Bestückung mit INTELLIGENT STRUNK CLAMPING SYSTEM für großflächige Kompaktierungen ideal zur Weiterverarbeitung im ONE PIECE FLOW Konzept.

BELOTEN

(Individuelle Kundenlösungen)

Kompaktieren unter Hartlot & Schwießen zu Terminal

Doppelkopf - Transfer als Semiautomat für HV-Kontakte

Flexible semiautomatische Schweißzelle mit Transfer für das Kompaktieren unter Hartlot und Schweißen der Kompaktierten Leitung auf einen HV-Kontakt. Durch die Kompaktierung unter Hartlot und dem automatischen Übersetzen der Kompaktierten Leitung werden genaueste Maße und Reproduzierbarkeiten erreicht. Ein Rüstvorgang auf einen anderen HV-Kontakt ist schnellstens durch einfachen Tausch des Schweißnestes erledigt. Die Greifsysteme verfügen über NOK Cutter und die Anlage ist über Kamera oder DMC für die vollständige Traceablitly fähig. Anschließbar an STRUNK MES oder kundenseite MES Systeme. Einsatzbereich von 6-95mm2.

Beloten von Stromschinen / BusBars / Terminals

Automatische Anlage mit 4 servo gesteuertern Achsen sowie Werkzeug-Wechselsystem für unterschiedliche Produkte. Die Anlage enthält eine STRUNK 1.000HZ Mittelfrequenz – Schweißzange sowie die STRUNK SERVO Hartlotzufuhr für die genaue Postionierung des Lot – Pads auf dem BusBar.

Automaten für Modulverbinder

Längstransfer (individuelle Kundenlösungen)

Transferlinien zum Kompaktieren & Stanzen sowie Überlappschweißen / Stumpfschweißen von Zopflitzen und HV-Leitungssätzen

Vollautomtische Transferlinie zum Kompaktieren und Stanzen sowie Überlappschweißen oder Stumpfschweißen von Zopflitzen und HV-Leitungssätzen STRUNK Längstransfer für Modulverbinder, einstellbar auf Kabellängen von 150mm bis 2000mm. Einzelleitungen und doppelt gefasste Leitungen möglich. Mit STRUNK INTELLIGENT CLAMPING SYSTEM auch unterschiedliche Leitungslängen im Verbinder abbildbar. Die Verarbeitung der Kabelenden erfolgt beiseitig simultan. Ausgegeben wird an ein Transportband, geordnet oder ungeordnet je nach weiterer Verarbeitung und Automatisierungsstrategie. Die Anlagen sind verstärkt für großflächige Kompaktierungen und Anschlussflächen.

Drehtischsysteme (individuelle Kundenlösungen)

Anlagen zum Stumpfschweißen in Drehtischausführung für Modulverbinder

Automatische Anlagen zum Stumpfschweißen in Drehtischausführung für Modulverbinder aus Zopflitzen und HV- Leitungen. 18 Varianten sind Poka Yoke und überwacht eingrichtet. STRUNK Automat als Drehtischlösung für Modulverbinder, einstellbar auf Kabellängen von 150mm bis 2000mm. Einzelleitungen und doppelt gefasste Leitungen möglich. Mit STRUNK INTELLIGENT CLAMPING SYSTEM auch unterschiedliche Leitungslängen im Verbinder abbildbar. Die Verarbeitung der Kabelenden erfolgt beiseitig simultan. Ausgegeben wird an ein Transportband, geordnet oder ungeordnet je nach weiterer Verarbeitung und Automatisierungsstrategie.

Muster