Was ist Mikroschweißen?
Der Begriff "Mikroschweißen" bezieht sich auf die präzise Platzierung von Verbindungsmetallen und die Anwendung von Energie zur Bildung von Schweißnähten mit einer Breite von weniger als 100 Mikrometern. Normalerweise wird der eigentliche Schweißprozess unter einem Mikroskop ausgeführt, um die Genauigkeit zu gewährleisten. In einigen Fällen ahmt er das normale Schweißen genau nach, einfach in einem viel kleineren Maßstab. In den meisten industriellen Umgebungen mit hohen Stückzahlen ist das Mikroschweißen automatisiert und erfordert nur geringe Kenntnisse des Bedieners. Einige Spezialschweißungen oder unregelmäßige Schweißnähte erfordern jedoch einen gut ausgebildeten Techniker mit einer sehr ruhigen Hand. Da es sich um einen so genauen und komplizierten Prozess handelt, bei dem Spezialwerkzeuge zum Einsatz kommen, werden die meisten Aufträge an Spezialisten vergeben.
Das Widerstandsmikroschweißen ist die grundlegendste Methode und wird zum Verbinden von flachen Blechen aus verschiedenen Metallen verwendet. Die beiden Platten sind leicht überlappt und Schweißelektroden sind auf beiden Seiten der Überlappung angeordnet. Ein elektrischer Strom wird angelegt, um das Metall in einen geschmolzenen Zustand zu erhitzen, und die Elektroden leiten diesen Strom durch die Überlappung von einem zum anderen. Wenn das Metall abkühlt, schmiedet es sich zu einer dauerhaften Verbindung zusammen. Die Widerstandsmethode wird verwendet, um winzige Nähte zu verbinden, bei denen das Gelenk vollkommen eben sein muss, beispielsweise bei medizinischen Implantaten.
Das Flash-Mikroschweißen wird für winzige Stöße wie Drähte oder Schmuck verwendet, indem das Ende jedes Teils mit elektrischem Strom erhitzt und zusammengeklemmt wird. Der Prozess erzeugt einen steilen Temperaturgradienten entlang der Achse des Werkstücks, sodass eine Vielzahl von Materialien und Formen miteinander verbunden werden können, ohne sich zu verformen. Als vielseitigstes Mikroschweißverfahren erzeugt es Funken und ist daher nicht für brennbare oder temperaturempfindliche Materialien geeignet.
Das Lichtbogenmikroschweißen wird zum Verbinden von zwei Teilen beliebiger Form verwendet, normalerweise mit Hilfe eines Füllmaterials, das entlang der Schweißstelle platziert wird, um wie Klebstoff zu wirken. Ein elektrischer Strom wird an eine Elektrode angelegt, die entlang der Schweißstelle geführt wird, wodurch das Grundmetall und das Zusatzmetall erhitzt werden, bis sie sich unter Bildung eines neuen Metalls vermischen. Während die Baustelle abkühlt, sind die Teile und der Füllstoff untrennbar miteinander verbunden. Diese Methode wird verwendet, um präzise Reparaturen an Metallformen und -werkzeugen durchzuführen, insbesondere wenn Teile abgeplatzt oder abgenutzt sind und wieder aufgebaut werden müssen.
Das Lasermikroschweißen wird normalerweise in automatisierten industriellen Umgebungen eingesetzt. Der Laser kann so genau wie nötig gesteuert werden und kann an unangenehme Stellen gelangen, die andere Schweißmethoden nicht können, wodurch das Metall fast augenblicklich erhitzt wird und kein Füllmaterial oder Druck erforderlich ist, um jedes Mal die perfekte Verbindung herzustellen. Das Laserverfahren kann auch zum Gravieren von Metallen verwendet werden, obwohl glänzende Oberflächen möglicherweise vorbehandelt werden müssen, um eine Reflexion des Laserlichts zu vermeiden.