Stepperfunktion

Beim Punktschweißen verschleißen die Elektroden mit zunehmender Anzahl der Schweißungen. Erstens vergrößern sich die Elektrodenoberflächen durch das stete Aufschlagen und Pressen der Elektroden auf die Werkstücke und zweitens kommt es zu Anlegierungen an der Elektrodenoberfläche, gerade bei beschichteten Materialien. Demzufolge wir durch die größere Fläche die Stromdichte geringer und durch die Anlegierungen der Übergangswiderstand größer. Das bedeutet in der Praxis, dass die Schweißpunkte geringer ausfallen. Zur Erzielung gleichbleibender Schweißqualität, sprich gleicher Punktdurchmesser, muss der Schweißstrom erhöht werden.

Dies kann manuell geschehen oder automatisiert mit Hilfe der sogenannten Stepperfunktion. Über den Schweißpunktzähler in der Schweißsteuerung wird, basierend auf den programmierten Grundstrom bei neuen Elektroden, bei vorzugebenden Zählerständen der Strom entsprechend dem Elektrodenverschleiß erhöht.

Bei Steuerungen ältere Generationen, bis ca. Anfang / Mitte der 90er Jahre geschah dies Schritt oder Steppweise. Bei Erreichen des vorprogrammierten Zählerwertes wurde der Stromsollwert um einen ebenfalls programmierbaren Wert in Prozent erhöht. Der Sollstrom sprang praktisch im Laufe der Elektrodenstandzeit mehrfach hoch. Dabei bewegte er sich von der Klebergrenze bis fast an die Spritzergrenze. Bei modernen Steuerungen wird der Sollwert zwischen den einzelnen Stützwerten linearisiert und kontinuierlich hochgefahren.

Damit kann der natürlichen Verschleißverlauf exakt nachgefahren werden und Erhöhungen der Standzeit bis zu 30 % bei konstanter Schweißqualität wurden erreicht. Bei beiden Verfahren war natürlich ein experimentelles Ermitteln der Kurven und damit der Stepperwerte notwendig.

Dies ist zeitaufwendig und damit sehr kostenintensiv. In heutigen automatisierten Fertigungen wird die Stepperfunktion im Zusammenspiel mit den Möglichkeiten der Kappenfräser als Elektrodenmanagement genutzt. Dabei kann über die Schweißsteuerung das Fräsen, das Kappenwechseln und das jeweilige Anzeigen mit Vorwarnung etc. komfortabel organisiert werden. Mit den Mittelfrequenzsystemen mit integrierter IQR Regelung wird der Kappenverschleiß heute sogar schon automatisch ausgeregelt.