Bolzenschweißen
Das Bolzenschweißen ist ein schnelles und wirtschaftliches Schweißverfahren zum dauerhaften Befestigen von Gewindebolzen, Stiften und anderen Befestigungselementen auf metallischen Werkstücken.
Das Verfahren ermöglicht hochfeste Verbindungen, ohne dass Bohrungen, Muttern oder weitere Befestigungselemente erforderlich sind. Besonders bei dünnen Blechen bietet das Bolzenschweißen eine effiziente und materialschonende Lösung.
Kondensatorentladungs-Bolzenschweißen
Beim Kondensatorentladungs-Bolzenschweißen verfügt der Bolzen über eine kleine Zündspitze an seiner Unterseite. An dieser Stelle wird der Lichtbogen gezündet, wodurch die Zündspitze und die Unterseite des Bolzens aufgeschmolzen werden. Das dabei entstehende Schmelzbad ermöglicht das schnelle und sichere Verschweißen des Bolzens mit dem Werkstück.
Das Verfahren zeichnet sich durch sehr kurze Schweißzeiten und eine geringe Wärmeeinbringung aus. Dadurch eignet es sich besonders für dünne Bleche ab etwa 0,6 mm Dicke. Typischerweise werden Bolzen mit Durchmessern von 2 bis 10 mm beziehungsweise Gewindebolzen von M3 bis M8 verarbeitet.
Einsatzgebiete sind unter anderem der Gerätebau, die Automobilindustrie, der Isolierbau sowie der Fassadenbau.
Lichtbogen-Bolzenschweißen
Beim Lichtbogen-Bolzenschweißen wird der Bolzen zunächst auf das Werkstück aufgesetzt und unter Strom gesetzt. Durch das kurze Anheben des Bolzens entsteht ein Lichtbogen, der sowohl die Stirnfläche des Bolzens als auch die Werkstückoberfläche aufschmilzt. Anschließend wird der Bolzen in das Schmelzbad eingetaucht und dauerhaft mit dem Werkstück verschweißt.
Das Verfahren eignet sich besonders für Blechdicken ab etwa 2 mm und ermöglicht das Verschweißen von Bolzen und Stiften mit Durchmessern von 2 bis 24 mm (M24).
Typische Einsatzgebiete sind der Stahlbau, Maschinenbau, Schiffbau sowie die Offshore-Industrie.
MARC-Bolzenschweißen (Magnetic Rotating Arc)
Das MARC-Bolzenschweißen ist eine spezielle Form des Lichtbogen-Bolzenschweißens, bei der ein magnetisch rotierender Lichtbogen zum Einsatz kommt. Durch das Magnetfeld wird die Wärmeenergie gleichmäßig auf die Schweißfläche verteilt, wodurch eine präzise und kontrollierte Verschweißung erreicht wird.
Das Verfahren eignet sich besonders zum Verschweißen von Hülsen mit Durchmessern bis 30 mm. Dank der geringen Wärmeeinbringung entstehen nahezu keine Spritzer und nur minimale Verformungen des Werkstücks.
MARC-Schweißverbindungen zeichnen sich durch ihre hohe Qualität aus und können gasdicht sowie druckfest ausgeführt werden. Kurze Schweißzeiten, ein geringer Energieverbrauch und die hohe Prozesssicherheit machen das Verfahren besonders effizient.
Arten von Bolzen und Stiften
Beim Bolzenschweißen können verschiedene Befestigungselemente dauerhaft mit dem Werkstück verbunden werden. Dazu zählen unter anderem Gewindebolzen, Grobgewindebolzen, Innengewindebuchsen sowie einfache Stifte.
Flachstecker und Isolationsnägel werden in der Regel mittels Kondensatorentladungs-Bolzenschweißen befestigt.
Kragenbolzen, Bewehrungsanker, Erdungsbolzen und Betonanker kommen dagegen überwiegend beim Lichtbogen-Bolzenschweißen zum Einsatz.
Für eine sichere Schweißverbindung muss die Werkstückoberfläche elektrisch leitfähig sein. Daher sind Beschichtungen, Rost, Zunder oder andere Verunreinigungen vor dem Schweißen zu entfernen. Bei verzinkten Blechen sollte die Schweißeignung vorab geprüft werden.
Vorteile
- Hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und hohe Wirtschaftlichkeit
- Einseitige Befestigung ohne Gewindebohrungen oder Schrauben-Mutter-Verbindungen
- Geringe Wärmeeinbringung und minimale Wärmeeinflusszone
- Geeignet für dünne Bleche ab etwa 0,6 mm Dicke
- Ideal für hochfeste Stähle
- Verarbeitung von mit Schweißprimer beschichteten Stählen möglich
- Hohe Festigkeit der Schweißverbindung
- Saubere und optisch ansprechende Befestigungslösung
Nachteile
- Die Werkstückoberfläche muss metallisch sauber und elektrisch leitfähig sein.
- Farbe, Rost, Zunder und andere Beschichtungen müssen vor dem Schweißen entfernt werden.
- Bei dünnen Blechen besteht die Gefahr von Verzug oder Durchbrand.
- Die Qualität der Schweißverbindung hängt maßgeblich von der korrekten Einstellung der Schweißparameter ab.
- Nicht alle Werkstoffe eignen sich gleichermaßen für das Bolzenschweißen.
- Es werden spezielle Bolzenschweißgeräte und passende Schweißbolzen benötigt.
- Die Schweißstelle ist nach dem Fügen nur eingeschränkt sichtbar und prüfbar.
- Fehlerhafte Einstellungen oder eine unsachgemäße Ausführung können die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigen.
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