Prinzip des Kondensatorentladungsschweißen

Beim KE – Schweißen (KES) wird die zum Schweißen benötigte Energie aus vorher geladenen Kondensatoren über einen Thyristor auf einen Schweißtransformator geschaltet. Die Ladezeiten liegen dabei im Bereich zwischen 0,5 s und 2s, die Schweißzeiten zwischen 3 und 10 ms.

Die Kondensatoren werden für eine optimale Ausnutzung der Kapazitäten mit bis zu 1500 V geladen. Diese relativ hohen Ladespannungen ermöglichen dabei große Übersetzungsverhältnisse. Dadurch erhält man nicht nur hohe Schweißströme, sondern kann gleichzeitig die Schweißanlage mit relativ hohen Sekundärspannungen betreiben.

Dieser Effekt bringt vor allem Vorteile bei der Gestaltung von Maschinen und Schweißvorrichtungen. Durch die kurzschlussartige Entladung der, in den Kondensatoren gespeicherten Energie, erreicht der Strom im Sekundärkreis sehr schnell sein Maximum. Der durch die Schweißvorbereitung angelegte Wirkwiderstand lässt parallel dazu die Temperatur an der Schweißstelle mit sehr hoher Geschwindigkeit ansteigen.

Dieser schnelle Temperaturanstieg erhitzt die Schweißzone bevor die Wärme abfließen kann und verhindert somit eine Erwärmung der Bereiche um die Schweißstelle. Bereits nach wenigen Millisekunden ist der Buckel geschweißt, ohne dass zuvor die Umgebung der Schweißstelle vollständig durchgewärmt wurde. Dieser Effekt ist verantwortlich für alle Vorteile und Möglichkeiten des KE - Schweißens.

Durch diese Konzentration der eingebrachten Energie auf das zu erwärmende Volumen ist der Wirkungsgrad einer KE- Schweißung größer als 90%. Es ist somit ein sehr wirtschaftliches Verfahren, da es zum einen geringe Anforderung an den Netzanschluss hat und zum anderen die eingebrachte Energie ohne Verluste nutzt.