Der beim Behälterschweißen verwendete Kupferdraht muss besondere maßliche, physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen.  Die gleiche  ist in dieser Arbeit definiert, ebenso wie die Art und Weise, wie sie verwendet wird.

EINFÜHRUNG IN KUPFERDRAHT

Mit der Einführung des elektrischen Lötens als geeignetes Mittel zum Schweißen der Seitennaht an dreiteiligen Behälterkörpern ist Kupfer zu einem wichtigen Rohstoff für diese Industrie geworden.

Heute ist seine Verwendung in Schweißmaschinen weit verbreitet, die für die Herstellung der Körper von Behältern verwendet werden, die für die Aufnahme von verarbeiteten oder unter Druck stehenden Produkten in Dosen verwendet werden, die eine hohe Dichtigkeit erfordern.  Da es sich um ein teures Material handelt, müssen seine Menge und die Qualitätskontrolle sehr anspruchsvoll sein.

ALLGEMEINE MERKMALE DES COBRE

Kupfer, mit dem Symbol Cu, ist eines der von der Menschheit am häufigsten verwendeten Metalle. Es hat ein metallisches Aussehen und eine rötlich-braune Farbe. Sein Schmelzpunkt liegt bei 1.083 °C und es hat eine Dichte von 8,9 g/cm3.

Unter seinen Eigenschaften stechen die hohe Leitfähigkeit von Wärme und Elektrizität, die Korrosionsbeständigkeit sowie die Verformbarkeit und Duktilität hervor. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Leitfähigkeit, die nur von Silber übertroffen wird, wird Kupfer am häufigsten in der Elektroindustrie verwendet. Seine Duktilität erlaubt die Verarbeitung zu Drähten mit beliebigem Durchmesser, beginnend bei 0,025 mm. Die Zugfestigkeit von gezogenem Kupferdraht beträgt etwa 4.200 kg/cm2.

ANWENDUNG VON COBRE

Das im metallurgischen Bereich verwendete Kupfer wird in Form von Draht mit rundem Querschnitt geliefert. Er wird in verschiedenen Durchmessern eingesetzt. Die häufigsten sind:

–         Durchmesser 1,50 mm. (Querschnitt 1,76 mm2). Er wird in manuellen oder halbautomatischen Maschinen der ersten Generation eingesetzt.

–         Durchmesser 1,38 mm. (Schnitt 1,50 mm2). Häufig in Maschinen der zweiten Generation. Automatischer Typ und mittlere Produktionsgeschwindigkeit.

–         Durchmesser 1,20 mm. (Abschnitt 1.13 mm2). Er wird in Hochgeschwindigkeitsautomaten der dritten Generation eingesetzt.

Sie wirkt wie eine mobile Elektrode, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Behälter bewegt. Abbildung 1 zeigt schematisch den Weg des Kupferdrahtes von der Spule „A“ zum inneren Schweißrad „B“, gefolgt vom äußeren Rad „E“, bis zum abgeschnittenen Drahtdepot „D“. Zone „C“ entspricht dem Schweißbereich des Behälterkörpers.

Abbildung Nr. 1. Allgemeiner Überblick über den Drahtweg in einer Schweißmaschine

Um die Kontaktfläche zu vergrößern, wird sie in der Schweißmaschine vor dem Schweißbereich profiliert. Auf diese Weise wird sein Querschnitt von kreisförmig in elliptisch bzw. rechteckig mit abgerundeten Ecken umgewandelt.  Diese Form stimmt mit der Form der Nuten der beiden Schweißräder überein.

Der gleiche Draht wird zweimal durch die Schweißstelle geführt. Die eine  auf der Innenseite und die andere auf der Außenseite, die jedes Mal ein anderes Gesicht zeigt. Der reale Schaltkreis, den er durchläuft, ist recht komplex. In der Abbildung Nr. 2ist der Stromkreis, den der Draht in einem typischen Automaten (Typ Soudronic FBB) kreuzt, so dargestellt, wie er in der Realität ist.

Abbildung 2. Echte Drahtschaltung in einem Schweißgerät

Darin lassen sich eine Reihe von Mechanismen unterscheiden, wie u. a:

–         Gewindebremse: Riemenscheiben 1, 2 und 3.

–         Fadenreiniger (2): Geräte 4 und 10.

–         Zinnspachtel: Gerät 18

–         Elliptischer Profiler: Gerät zwischen Umlenkrollen 6 und 7.

–         Verschiebbarer Kompensator: Riemenscheibe 8.

–         Drahtkühlsystem: Riemenscheibe 22.

–         Abgleich. Konische Riemenscheibe 26.

–         Beweglicher Spanner: Riemenscheibe 31

–         Gewindeschneider: Riemenscheibe 33

SPEZIFISCHE EIGENSCHAFTEN FÜR DIE VERPACKUNGSINDUSTRIE

Das in elektrischen Dosenfalzschweißern verwendete Kupfer muss besondere Eigenschaften hinsichtlich Reinheit, Härte, Festigkeit und Sauberkeit aufweisen. Sie sind verbunden mit:

–         Seine Funktion als Schweißelektrode: elektrischer Widerstand, Ausdehnung, Reinigung, etc.

–         Seine Funktion als mechanisches Element in beanspruchter Bewegung: Härte, Elastizitätsgrenze, Dehnung…

Wie in Abbildung 2 zu sehen ist, ist die Strecke recht komplex. Wenn der Faden reißt, bedeutet dies einen erheblichen Zeitverlust beim erneuten Einfädeln, daher ist es sehr wichtig, dass die Qualität des Fadens für diese Aufgabe angemessen ist . Deshalb müssen die Eigenschaften des Produkts genau bekannt sein und vom Lieferanten verlangt werden.

Diese sind im Folgenden in vereinfachter Form wiedergegeben.

HANDHABUNG VON KUPFERDRAHT

Kupferdraht wird in der Regel von Kupferdrahtherstellern in Form von Spulen geliefert, die durch Karton- und Kunststoffverpackungen geschützt sind und auf Paletten stehen.  Siehe Abbildung Nr. 3

Abbildung Nr. 3 – Gepackte Spule

Diese Spulen werden am Kopf der Linien positioniert, wo sie leicht zugänglich sind, und von dort aus mit Hilfe von Umlenkrollen an die Schweißmaschine übergeben. Siehe Abbildung Nr. 4.

Abbildung Nr. 4. Spulendiagramm am Kopfende der Leitung

Um ein plötzliches Ziehen des Drahtes beim Starten und Laufen der Schweißmaschine zu vermeiden, das einen Drahtbruch verursachen würde, ist es notwendig, den Draht am Ausgang der Spule durch eine Rolle zu führen, die auf einem elastischen Spanner montiert ist, der auf Federn belastet ist. Dadurch wird die Fahrt wesentlich ruhiger, da die Federn die Rucke in der Schaltung abfangen. Siehe Abbildung Nr. 5

Abbildung Nr. 5. Elastischer Spanner

Nach Gebrauch wird das Garn zerkleinert und in einer geeigneten Verpackung gelagert. Die hohen Kosten des Drahtes bedeuten, dass mit dem anfallenden Schrott besonders sorgfältig umgegangen werden muss, um sicherzustellen, dass er in einwandfreiem Zustand an das Rückgewinnungsunternehmen zurückgegeben wird, das in der Regel einen Preis pro zurückgewonnenem Kilogramm berechnet,  plus den Betrag der Verluste aufgrund von Verlusten im Prozess, ausgedrückt als Prozentsatz der Menge.

Zurück zu Rohstoffwelt Dosen