DE10127714A1

DE10127714A1 - Plasma welding of ends of sheets of same or different thickness involves controlling plasma welding method so plastic deformations caused by thermal stresses are limited to defined extent

Info

Publication number: DE10127714A1
Application number: DE10127714A
Authority: DE
Inventors: Matthias Kallabis; Thomas Kuehas
Original assignee: VA Tech Transport und Montagesysteme GmbH and Co
Current assignee: TMS PRODUKTIONSSYSTEME GMBH, LINZ, AT
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2002-01-03
Also published as: ATA10772000A; AT410416B

Abstract

The method involves welding together at least one inner (4) and at least one outer (2) sheet of a door or flap and controlling the plasma welding method so that plastic deformations caused by the resulting thermal stresses are limited to a defined extent and within the tolerance limits permissible for the doors and flaps, especially a gap size tolerance of 0.1 mm. Independent claims are also included for the following: a device for plasma welding of ends of sheets of same or different thickness, especially zinc-coated sheet or aluminum sheet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stirnseitigen Plasma-Schweißen von gleich oder unterschiedlich dicken Blechen, insbesondere verzinkte Bleche oder Aluminiumbleche, im Kraftfahrzeugbau, sowie einer Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.The invention relates to a method for frontal plasma welding of the same or sheets of different thicknesses, in particular galvanized sheets or aluminum sheets, in Motor vehicle construction, and a device for performing the method.

Zur Herstellung von Türen und Klappen in der Kraftfahrzeugindustrie waren bisher stets mehrere aufwendige Arbeitsgänge notwendig. Die Kanten der Türen und Klappen sind Sichtkanten im Außenbereich der Karosserie und müssen deshalb besonderen qualitativen Ansprüchen gerecht werden, da man jede Abweichung durch den Spalt zwischen Karosserie und der Tür oder der Klappe sofort mit freiem Auge erkennen kann. Um diese Qualitätsansprüche erfüllen zu können, mussten bis jetzt, aufgrund der hohen Ansprüche bezüglich der Dichtheit von Türen und Klappen, zuerst die Türen- oder Klappenteile durch spezielle Dichtungskleber in eigenen aufwendigen Klebestationen abgedichtet werden, die zu verbindenden Bleche entlang der Tür- oder Klappenränder umgebördelt werden und danach wurden sie durch den Einsatz des Widerstandspunktschweißens oder des MIG/MAG-Schweißens miteinander verschweißt. Dazu ist für jede Ausführungsform einer Türe oder Klappe ein anderes Bördelwerkzeug notwendig. Diese Arbeitsschritte und die notwendigen Werkzeuge machen die Herstellung von Türen und Klappen sehr kostenintensiv. Bei den oben genannten Schweißverfahren hat man zusätzlich noch das Problem der entstehenden Schweißspritzer, die unter Umständen eine Nachbearbeitung des verschweißten Teiles notwendig machen.Up to now there have always been for the manufacture of doors and flaps in the motor vehicle industry several complex work steps necessary. The edges of the doors and flaps are Visible edges in the outer area of the body and must therefore be of special quality Meet requirements, as you can see any deviation through the gap between the body and can immediately see the door or flap with the naked eye. Around Until now, due to the high demands, it had to be possible to meet quality requirements with regard to the tightness of doors and flaps, first through the door or flap parts special sealing adhesives are sealed in their own elaborate adhesive stations, which metal sheets to be joined are flanged along the door or flap edges and after that they were replaced by using resistance spot welding or MIG / MAG welding welded together. There is one for each embodiment Another flaring tool is required for the door or flap. These steps and the necessary tools make the manufacture of doors and flaps very much expensive. With the welding processes mentioned above, you also have this Problem of the resulting spatter, which may be a post-processing of the make welded part necessary.

Es sind Verfahren gemäß dem Oberbegriff der Erfindung bekannt, wie aus der WO 97/14569, bei denen die Tür- oder Klappenränder vor dem Verschweißen in einer bestimmten Form umgebördelt werden müssen. Weiters erfolgt die Verschweißung bei diesen Verfahren mit einem Laser-Schweißverfahren.Methods according to the preamble of the invention are known, as from WO 97/14569, in which the door or flap edges before welding in one certain shape must be flanged. Furthermore, the welding takes place at this process with a laser welding process.

Durch den Einsatz von Laser-Schweißverfahren erhält man zwar ein Verfahren, das durch die durchgehende Schweißverbindung das Fügen und Abdichten in einem Arbeitsgang erledigen kann, aber bei den bekannten Verfahren in einer gewissen Form immer noch das Umbördeln der Tür- oder Klappenränder erfordert. Außerdem ist der Einsatz von Lasern in der Produktion, unter anderem durch den notwendigen hohen Energieeintrag und höhere Wartungs- und Betriebskosten, sehr teuer.Through the use of laser welding processes, one obtains a process that the continuous welded connection, joining and sealing in one operation can do, but with the known methods in a certain form still that Flanging the door or flap edges required. In addition, the use of lasers in production, among other things due to the necessary high energy input and higher Maintenance and operating costs, very expensive.

In der WO 99/37523 ist ein Verfahren zum Verschweißen von Fahrzeugteilen mittels des Plasma-Schweißverfahrens für Hohlteile in Verbindung mit dem Innenhochdruckverfahren, angegeben. Es werden hier verschiedene mögliche Schweißnähte aufgezeigt, wie zum Beispiel eine Stoßnaht, eine Kehlnaht oder eine Stumpfnaht.WO 99/37523 describes a method for welding vehicle parts by means of the Plasma welding process for hollow parts in connection with the internal high pressure process, specified. Various possible weld seams are shown here, such as For example a butt weld, a fillet weld or a butt weld.

Es sind auch Druckschriften zum Plasma-Schweißen selbst bekannt, wie die EP 962 277 A1, wo ein besonders kompakter Plasma-Schweißkopf mit einer besonderen Düsengeometrie geoffenbart wird, oder die EP 933 982 A1 wo ein Plasma-Schweißkopf mit einer Schnellverschluss-Kupplung gezeigt wird. In der WO 99/04925 wird das Plasma-Schweißen in Zusammenhang mit der Erzeugung von Karosserien durch das Punktschweißen von sich überlappenden Blechen genannt.There are also known documents for plasma welding itself, such as EP 962 277 A1, where a particularly compact plasma welding head with a special nozzle geometry is disclosed, or EP 933 982 A1 where a plasma welding head with a Quick release coupling is shown. WO 99/04925 describes plasma welding in connection with the production of bodies by spot welding itself overlapping sheets called.

Aus der EP 417 595 A1 ist ein Verfahren zur stirnseitigen Verschweißung von Dünnblechen unter Einsatz eines konventionellen Plasma-Schweißverfahrens unter Angabe einer bestimmten Schutzgas-Mischung geoffenbart.EP 417 595 A1 describes a method for welding thin sheets on the end face using a conventional plasma welding process, specifying a certain protective gas mixture disclosed.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt ein Plasma-Schweißverfahren, und eine zugehörige Vorrichtung, zur Herstellung von Türen und Klappen anzugeben, das sehr kostengünstig betrieben werden kann, eine hochqualitative, optisch sehr saubere und glatte Schweißverbindung liefert und sowohl auf das Bördeln der Tür- oder Klappenränder als auch auf das Dichtkleben der entstandenen Schweißverbindung verzichten kann, und dass die Einhaltung der bei der Herstellung von Türen und Klappen kritischen Fertigungstoleranzen sicherstellt.The invention has set itself the task of a plasma welding process, and associated device to specify the manufacture of doors and flaps, the very can be operated inexpensively, a high quality, optically very clean and smooth Welded connection delivers and both on the flanging of the door or flap edges as well can do without sealing the resulting welded joint, and that the Compliance with the manufacturing tolerances critical in the manufacture of doors and flaps ensures.

Die Aufgabe wird für das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein Innenblech und zumindest ein Außenblech einer Türe oder Klappe verschweißt werden und dass das Plasma-Schweißverfahren so gesteuert wird, dass die durch die entstehenden Wärmespannungen verursachten plastischen Verformungen der zu verschweißenden Bleche, insbesondere Verzug der Bleche, durch das verwendete Plasma-Schweißverfahren auf ein vorbestimmtes Maß beschränkt werden und innerhalb der für Türen und Klappen zulässigen Toleranzgrenzen, insbesondere eine Spaltmaßtoleranz von kleiner als 0.1 mm, bleiben. Dadurch ist es erstmals möglich Türen und Klappen mittels dem stirnseitigen Plasma-Schweißen von Blechen herzustellen, die den hohen Qualitätsansprüchen bei der Produktion von Türen und Klappen entsprechen. Die Spalte im Sichtbereich, also beispielsweise der Abstand zwischen einer Aussenkante einer Türe oder Klappe und einem Rahmenteil, unterliegen dabei besonders engen Toleranzen, die mit diesem Verfahren allesamt eingehalten werden können. Damit kann sowohl das Bördeln der Tür- oder Klappenränder als auch das Dichtkleben im Herstellungsprozeß vermieden werden.The object is achieved for the method in that at least one Inner sheet and at least one outer sheet of a door or flap are welded and that the plasma welding process is controlled so that the resulting Thermal stresses caused plastic deformations of the parts to be welded Sheets, in particular warpage of the sheets, due to the plasma welding process used be limited to a predetermined size and within that for doors and flaps permissible tolerance limits, in particular a gap tolerance of less than 0.1 mm, stay. This makes it possible for the first time to open doors and flaps using the front Manufacture plasma welding of sheet metal that meets the high quality requirements of the Production of doors and flaps correspond. The column in the viewing area, so for example the distance between an outer edge of a door or flap and one Frame part, are subject to particularly tight tolerances with this method all can be observed. This can be used either for flanging the door or Flap edges as well as sealing sticking can be avoided in the manufacturing process.

Durch das verwendete Plasma-Schweißverfahren kann ein sehr kleiner Fokusdurchmesser des Plasma-Strahles erreicht werden, wodurch die Energie des Plasma-Strahles sehr scharf gebündelt wird und wodurch die Wärmeeinflußzone sehr schmal gehalten werden kann. The plasma welding process used allows a very small focus diameter of the plasma beam can be achieved, making the energy of the plasma beam very sharp is bundled and so that the heat affected zone can be kept very narrow.

Dadurch kann verhindert werden, dass zuviel Wärme in die zu verschweißenden Bleche übertragen wird, wodurch sich die Bleche verziehen könnten. Außerdem liefern diese Plasma-Schweißverfahren hochqualitative, optisch sehr saubere und glatte Schweißnahtoberflächen wie sie bei der Herstellung von Türen und Klappen benötigt werden.This can prevent too much heat from getting into the metal sheets to be welded is transmitted, which could warp the sheets. They also deliver Plasma welding process high quality, optically very clean and smooth Weld seam surfaces as required in the manufacture of doors and flaps become.

Diese Plasma-Schweißverfahren ermöglichen weiters einen sehr kostengünstigen Betrieb. Dies ergibt sich unter anderem durch niedrige Energiekosten, niedrige Betriebs-, Wartungs- und Anschaffungskosten. Darüber hinaus ist es möglich mit dem Plasma-Schweißverfahren alle in der Automobilindustrie gängigen Materialien, wie zum Beispiel verzinkte Bleche oder Aluminium, zu verschweißen.These plasma welding processes also enable very inexpensive operation. This results among other things from low energy costs, low operating, maintenance and Acquisition cost. It is also possible with the plasma welding process all common materials in the automotive industry, such as galvanized sheet or Aluminum to weld.

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren erhält man, wenn der Plasma-Strahl durch das verwendete Plasma-Schweißverfahren auf einen Fokusdurchmesser von kleiner 1 mm, vorzugsweise zwischen 0.3 mm und 0.7 mm, fokussiert wird. Durch einen sehr kleinen Fokusdurchmesser kann die Energie sehr stark gebündelt werden, wodurch sich der gesamte notwendige Energieeintrag zum Plasma-Schweißen der Bleche verringert und das Verfahren dadurch billiger wird. Außerdem wird weniger Wärme in die Bleche übertragen, wodurch ein Verziehen der Bleche verhindert werden kann. Durch die starke Energiebündelung kann außerdem mit einer höheren Schweißgeschwindigkeit gearbeitet werden, wodurch niedrige Durchlaufzeiten erreicht werden. Untersuchungen an Schweißproben haben überdies gezeigt, dass man, verglichen mit dem Laser-Schweißen, mit dem erfindungsgemäß verwendeten Plasma-Schweißverfahren schmälere Fügezonen erreicht, was direkten Einfluß auf die Festigkeit der Verbindung hat, aber durch die schmälere Schweißnaht auch optische Verbesserungen mit sich bringt.A particularly advantageous method is obtained when the plasma beam is passed through the plasma welding process used to a focus diameter of less than 1 mm, preferably between 0.3 mm and 0.7 mm. By a very small one Focus diameter, the energy can be bundled very strongly, whereby the reduced the total energy input required for plasma welding of the metal sheets and that This makes the process cheaper. In addition, less heat is transferred to the sheets, thereby preventing the sheets from warping. Because of the strong Bundling of energy can also work at a higher welding speed are achieved, whereby low throughput times are achieved. Investigations on Welding samples have also shown that, compared to laser welding, with the plasma welding process used according to the invention, narrower joining zones achieved, which has a direct influence on the strength of the connection, but through the narrower weld seam also brings optical improvements.

Die Schweißnaht kann beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gesetzt werden, dass mindestens ein Plasma-Schweißkopf um die in einer Vorrichtung fixierten Innenbleche und Außenbleche einer Türe oder Klappe entlang der Stirnseiten dieser Bleche geführt wird. Als Alternative ist es auch möglich, dass die in einer Vorrichtung fixierten Innenbleche und Außenbleche einer Türe oder Klappe zur Bildung der Schweißnaht entlang der Stirnseite dieser Bleche an mindestens einen fix montierten Plasma-Schweißkopf vorbei geführt werden. Welche Methode letztendlich eingesetzt wird, hängt weitestgehend von der vorhandenen Infrastruktur ab. Von der erreichbaren Qualität der Schweißnaht sind beide Methoden als äquivalent anzusehen.The weld seam can be made in the method according to the invention in that at least one plasma welding head around the inner plates fixed in a device and External sheets of a door or flap is guided along the end faces of these sheets. As Alternatively, it is also possible for the inner sheets and Outer sheets of a door or flap to form the weld along the front this sheet past at least one fixed plasma welding head become. Which method is ultimately used depends largely on the existing infrastructure. Both are of the achievable quality of the weld seam Consider methods as equivalent.

Ein weiteres besonders günstiges Verfahren ergibt sich, wenn der durch das Innenblech und Außenblech gebildete Hohlraum durch eine mit dem Plasma-Schweißverfahren gesetzte Schweißnaht gegen die Außenwelt abgeschlossen wird und dabei entlang dieser Schweißnaht im wesentlichen gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet wird. Another particularly favorable method results if the through the inner plate and Outer sheet formed by a cavity set with the plasma welding process Weld seam against the outside world is completed and along this Weld seam is essentially sealed against the ingress of moisture.

Dadurch wird die Dichtheit der Verbindung verbessert, wodurch ein nachträgliches Abdichten, beispielsweise durch Dichtkleben, mit großer Sicherheit nicht erforderlich ist.This improves the tightness of the connection, which makes a subsequent Sealing, for example by sealing adhesive, with great certainty is not required.

Ein möglichst einfaches Verfahren ist dann gegeben, wenn zumindest ein Innenblech und zumindest ein Außenblech mit fluchtenden Stirnseiten nebeneinander angeordnet sind und stirnseitig miteinander verschweißt werden. Durch die fluchtenden Stirnflächen spart man einerseits Material, da keines der Bleche über die anderen hinausragen muss, wie es zum Beispiel bei einer Kehlnaht notwendig wäre, und andererseits ergibt sich dadurch direkt eine optisch einwandfreie Kante der Türe oder Klappe.The simplest possible process is given if at least one inner sheet and at least one outer sheet with aligned end faces are arranged side by side and be welded together at the face. The flush end faces save on the one hand material, since none of the sheets has to protrude beyond the others, as is the case with Example with a fillet weld would be necessary, and on the other hand this results directly in one optically perfect edge of the door or flap.

Eine weitere Vereinfachung des Verfahrens ergibt sich, wenn mindestens ein Plasma- Schweißkopf im wesentlichen normal auf die durch die Stirnseiten der zu verschweißenden Bleche gebildete Ebene steht. Dadurch trifft der Plasma-Strahl optimal auf die Schweißstelle auf und es ergibt sich ein gleichmäßiger Energieeintrag und damit auch eine gleichmäßige, saubere Schweißnaht.The process is further simplified if at least one plasma Welding head essentially normal to that to be welded through the end faces of the Sheets formed level stands. As a result, the plasma beam hits the welding point optimally on and there is a uniform energy input and thus also a uniform, clean weld.

Eine weitere Verbesserung des Verfahrens ergibt sich, wenn mindestens ein Plasma- Schweißkopf so positioniert ist, dass der Plasma-Strahl auf die Berührungsfläche der zu verschweißenden Bleche gerichtet ist, womit erreicht wird, dass die zu verschweißenden Bleche durch den Plasma-Strahl zentral getroffen werden und gleichmäßig lokal aufgeschmolzen werden, wodurch sich eine ideale Verbindung zwischen den Blechen ergibt.A further improvement of the method results if at least one plasma Welding head is positioned so that the plasma beam hits the contact surface welding sheet is directed, whereby what is to be welded is achieved Sheets are hit centrally by the plasma beam and uniformly locally be melted, resulting in an ideal connection between the sheets.

Die eingangs genannte Aufgabe wurde für die Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Anzahl von Plasma-Schweißköpfen durch eine Steuereinrichtung, insbesondere zum Steuern der Schweißparameter und/oder der Schweißgeschwindigkeit, ansteuerbar ist, und dass die durch die entstehenden Wärmespannungen verursachten plastischen Verformungen der zu verschweißenden Bleche, insbesondere Verzug der Bleche, durch die Plasma-Schweißköpfe auf ein vorbestimmtes Maß beschränkbar ist.The object mentioned above was achieved for the device according to the invention by that a number of plasma welding heads by a control device, in particular can be controlled to control the welding parameters and / or the welding speed, and that the plastic caused by the resulting thermal stresses Deformations of the sheets to be welded, in particular distortion of the sheets, by the Plasma welding heads can be limited to a predetermined level.

Durch die Steuereinrichtung hat man die Möglichkeiten die Schweißparamter im Betrieb zu verändern, um auf kleine Variationen, beispielsweise der Blechgeometrie oder Materialeigenschaften der Bleche, sofort reagieren zu können, um eine gleichbleibend qualitativ hochstehende Schweißnaht zu gewährleisten.The control device gives you the opportunity to set the welding parameters during operation change to small variations, for example the sheet metal geometry or Material properties of the sheets to be able to react immediately to ensure a constant To ensure high quality welds.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, dass Plasma-Schweißköpfe mit unterschiedlichen Düsenaustrittsöffnungen, insbesondere kreisrunde, ovale oder Mehrloch- Düsenaustrittsöffnungen, einsetzbar sind, da die Vorrichtung somit unterschiedliche Anforderungen, wie beispielsweise Material der zu verschweißenden Bleche oder Anzahl der zu verschweißenden Bleche, erfüllen kann. It proves to be particularly advantageous that plasma welding heads with different Nozzle outlet openings, in particular circular, oval or multi-hole Nozzle outlet openings can be used because the device is therefore different Requirements such as the material of the sheets to be welded or the number of metal sheets to be welded.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Plasma-Schweißkopf bei dem die Elektrode des Plasma-Schweißkopfes an ihrem freien Ende kegelförmig ausgebildet ist und zumindest die den kegelförmigen Teil der Elektrode umgebende Düsenbohrung des Plasma- Schweißkopfes ebenfalls kegelförmig ausgebildet ist, ergibt sich ein besonders scharf fokussierter Plasma-Strahl, mit allen bereits genannten Vorteilen eines solchen Plasma- Strahles.In a device according to the invention with a plasma welding head in which the Electrode of the plasma welding head is conical at its free end and at least the nozzle bore of the plasma surrounding the conical part of the electrode Welding head is also conical, there is a particularly sharp focused plasma beam, with all the advantages of such a plasma Beam.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung erhält man, wenn in der Düsenbohrung des Plasma-Schweißkopfes in axialer Richtung Kanäle vorgesehen sind, durch die eine durch kaltes Schweißgas durchströmte Kammer mit der Mündungsöffnung des Plasma-Schweißkopfes verbunden ist, und durch die kaltes Schweißgas zur Kühlung des Mündungsbereiches des Plasma-Schweißkopfes und zur Abschirmung der Schweißstelle von der Umgebungsluft austretbar ist. Dadurch erreicht man einerseits durch das austretende Schweißgas eine Schutzgaswirkung um die Schweißstelle und andererseits kann durch die verwendete niedrige Schweißenergie auf eine weitere Kühlung des Plasma- Schweißkopfes ganz oder teilweise verzichtet werden.Another advantageous embodiment of the device is obtained when in the Channels of the plasma welding head are provided in the axial direction, through the chamber with the mouth opening through which cold welding gas flows of the plasma welding head, and through the cold welding gas for cooling the mouth area of the plasma welding head and for shielding the Welding point is leakable from the ambient air. On the one hand, you can reach through the emerging welding gas has a protective gas effect around the welding point and on the other due to the low welding energy used, further cooling of the plasma Welding head can be completely or partially dispensed with.

Durch die einfach abnehmbaren Köpfe, können die Plasma-Schweißköpfe sehr schnell gewechselt werden, wodurch sich die wartungsbedingten Stehzeiten wesentlich verkürzen und dadurch der Betrieb von Plasma-Schweißanlagen, die solche Schweißköpfe verwenden, günstiger wird. Außerdem kann die Schweißanlage sehr einfach umgerüstet werden.Thanks to the easily removable heads, the plasma welding heads can be moved very quickly be changed, which significantly shortens the maintenance-related downtimes and thereby the operation of plasma welding systems using such welding heads, becomes cheaper. The welding system can also be converted very easily.

Die Erfindung wird im folgenden anhand vereinfachter, beispielhafter und nicht einschränkender Darstellungen, Fig. 1 und Fig. 2, beschrieben, die folgendes zeigen:The invention is described below with reference to a simplified, exemplary and non-limiting illustrations, Figures 1 and 2, which show the following..:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Schweißebene Fig. 1 shows a section through the welding plane

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Schweißens von zwei Blechen. Fig. 2 is a perspective view of the welding of two sheets.

In Fig. 1 sind zwei Bleche, ein Innenblech 4 und ein Außenblech 2 einer Türe oder Klappe, nebeneinander mit fluchtenden Stirnseiten 3 und 5 angeordnet. Die beiden Bleche 2 und 4 können dabei unterschiedliche Dicken aufweisen. Ein Plasma-Schweißkopf 1 ist so positioniert, dass er normal auf die Stirnseiten 3 und 5 der beiden Bleche 2 und 4 steht und dass der Plasma-Strahl 9 auf die Berührungsfläche 10 der beiden Bleche 2 und 4 gerichtet ist. Der Plasma-Strahl 9 ist dabei so fokussiert, dass er einen sehr kleinen Fokusdurchmesser aufweist. Entweder durch Vorbeiführen des Plasma-Schweißkopfes 1 an den beiden fixierten Blechen oder durch Vorbeiführen der beiden Bleche 2 und 4 am fixierten Plasma-Schweißkopf 1 wird eine Schweißnaht 6 erzeugt, die die beiden Bleche 2 und 4 miteinander verbindet und gleichzeitig den Hohlraum 7 zwischen den beiden Blechen 2 und 4 gegenüber der Außenwelt abdichtet. Die Bleche 2 und 4 werden dabei in einer nicht dargestellten Positioniereinrichtung schweißgerecht gehalten.In Fig. 1, two sheets, an inner sheet 4 and an outer sheet 2 of a door or flap, are arranged side by side with aligned end faces 3 and 5 . The two sheets 2 and 4 can have different thicknesses. A plasma welding head 1 is positioned such that it is normal to the end faces 3 and 5 of the two sheets 2 and 4 and that the plasma beam 9 is directed at the contact surface 10 of the two sheets 2 and 4 . The plasma beam 9 is focused so that it has a very small focus diameter. Either by moving the plasma welding head 1 past the two fixed sheets or by passing the two sheets 2 and 4 past the fixed plasma welding head 1 , a weld seam 6 is produced which connects the two sheets 2 and 4 to one another and simultaneously the cavity 7 between the seals two sheets 2 and 4 from the outside world. The sheets 2 and 4 are held weldable in a positioning device, not shown.

In Fig. 2 erkennt man wiederum zwei Bleche 2 und 4, die stirnseitig mit einem Plasma- Schweißkopf 1 verschweißt werden, wobei der Pfeil die Schweißrichtung anzeigt. Mit 6 ist die bereits gesetzte Schweißnaht bezeichnet. Die Schweißbahn, die sich aus der Geometrie der Berührungsflächen 10 zwischen den beiden Blechen 2 und 4 ergibt, muss nicht notwendigerweise gerade sein, sondern kann wie gezeigt einer beliebigen Bahngeometrie folgen.In Fig. 2, one recognizes again the two sheets 2 and 4, which are frontally welded to a plasma welding head 1, where the arrow indicates the direction of welding. The weld seam already set is designated by 6 . The welding path, which results from the geometry of the contact surfaces 10 between the two sheets 2 and 4 , does not necessarily have to be straight, but can, as shown, follow any path geometry.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist in keiner Weise einschränkend. Insbesondere ist es denkbar auch mehr als zwei Bleche miteinander zu verschweißen.The exemplary embodiment described is in no way restrictive. In particular is it is also conceivable to weld more than two sheets together.

Claims

1. A method for front-side plasma welding of sheets of the same or different thickness, in particular galvanized sheets or aluminum sheets, in motor vehicle construction, characterized in that at least one inner sheet ( 4 ) and at least one outer sheet ( 2 ) of a door or flap are welded and that The plasma welding process is controlled in such a way that the plastic deformations of the sheets to be welded, in particular warping of the sheets, caused by the resulting thermal stresses are limited to a predetermined level by the plasma welding process used and within the tolerance limits permitted for doors and flaps, in particular one Gap tolerance of less than 0.1 mm remain.

2. The method according to claim 1, characterized in that the plasma beam ( 9 ) is focused by the plasma welding process used to a focus diameter of less than 1 mm, preferably between 0.3 mm and 0.7 mm.

3. The method according to claim 2, characterized in that at least one plasma welding head ( 1 ) for setting the weld seam ( 6 ) around the inner sheets ( 4 ) and outer sheets ( 2 ) fixed in a device of a door or flap along the end faces ( 3 , 5 ) this sheet is guided.

4. The method according to claim 2, characterized in that the inner sheets ( 4 ) and outer sheets ( 2 ) fixed in a device of a door or flap for forming the weld seam ( 6 ) along the end face of these sheets to at least one stationary plasma welding head ( 1 ) are moved past.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the cavity ( 7 ) formed by the inner plate ( 4 ) and outer plate ( 2 ) is closed by the set weld seam ( 6 ) against the outside world and thereby along this weld seam ( 6 ) is essentially sealed against the ingress of moisture.

6. The method according to claim 5, characterized in that at least one inner plate ( 4 ) and at least one outer plate ( 2 ) with aligned end faces ( 3 , 5 ) are arranged side by side and are welded together at the end face.

7. The method according to claim 6, characterized in that at least one plasma welding head ( 1 ) is substantially normal to the plane formed by the end faces ( 3 , 5 ) of the sheets ( 2 , 4 ) to be welded.

8. The method according to claim 7, characterized in that at least one plasma welding head ( 1 ) is positioned so that the plasma beam ( 9 ) on the contact surface ( 10 ) of the sheets to be welded ( 2 , 4 ), or on one any gap between the sheets to be welded ( 2 , 4 ) is directed.

9. Device for the front-side plasma welding of sheets of the same or different thickness, in particular galvanized sheets or aluminum sheets, in motor vehicle construction with at least one positioning device for door or flap parts, in which the sheets ( 2 , 4 ) to be welded of a door or flap are arranged to be welded wherein this positioning device has a possibility for tensioning the sheets ( 2 , 4 ), characterized in that a number of plasma welding heads ( 1 ) can be controlled by a control device, in particular for controlling the welding parameters and / or the welding speed, and that the plastic deformations of the sheets ( 2 , 4 ) to be welded, in particular distortion of the sheets, caused by the resulting thermal stresses can be limited to a predetermined amount by the plasma welding heads ( 1 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that with the plasma welding head used focus diameter of the plasma beam ( 9 ) of less than 1 mm, preferably between 0.3 mm and 0.7 mm, can be adjusted.

11. The device according to claim 10, characterized in that a number of plasma welding heads ( 1 ) is mounted on robot arms such that the weld seam can be produced by passing the plasma welding heads ( 1 ) along the end faces of the sheets ( 3 , 5 ) ,

12. The device according to claim 10, characterized in that a number of plasma welding heads ( 1 ) is mounted in a fixed position and for the production of the welded seam, the metal plates ( 2 , 4 ) to be welded, positioning device with the associated clamping device on the plasma welding heads ( 1 ) along the end faces of the sheets ( 3 , 5 ) can be passed.

13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized in that the sheets to be welded ( 2 , 4 ) are arranged and tensioned in the positioning device so that they can be welded along aligned end faces ( 3 , 5 ).

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that at least one plasma welding head ( 1 ) is arranged substantially normally on the plane formed by the end faces ( 2 , 4 ) of the sheets ( 3 , 5 ) to be welded.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that plasma welding heads ( 1 ) with different nozzle outlet openings, in particular circular, oval or multi-hole nozzle outlet openings, can be used.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the electrode ( 8 ) of the plasma welding head ( 1 ) is conical at its free end and at least one nozzle bore of the plasma welding head ( 1 ) surrounding the conical part of the electrode ( 8 ). is also conical.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that in the nozzle bore of the plasma welding head ( 1 ) channels are provided in the axial direction through which a chamber through which cold plasma gas flows is connected to the mouth of the plasma welding head, and through the cold plasma gas for cooling the mouth area of the plasma welding head and for shielding the welding point from the ambient air can be brought out.

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that a number of plasma welding heads ( 1 ) is designed as, by means of quick-release coupling, removable heads.