DE102005001606A1 - Verfahren zum Zusammmenfügen zumindest eines ersten Bleches und eines zweiten Bleches mittels Laserschweißen, Verfahren zum Zusammenfügen zumindest dreier Bleche mittels Laserschweißen, Verwendung der Verfahren und Bauteil, gefertigt mittels der Verfahren - Google Patents
Verfahren zum Zusammmenfügen zumindest eines ersten Bleches und eines zweiten Bleches mittels Laserschweißen, Verfahren zum Zusammenfügen zumindest dreier Bleche mittels Laserschweißen, Verwendung der Verfahren und Bauteil, gefertigt mittels der Verfahren Download PDFInfo
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenfügen zumindest eines ersten Bleches und eines zweiten Bleches mittels Laserschweißen, die zumindest teilweise aufeinander geschichtet werden, so dass sie einen Überlappungsbereich bilden. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Zusammenfügen zumindest dreier Bleche mittels Laserschweißen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der Verfahren sowie ein mittels einem der Verfahren gefertigtes Bauteil.
- Der Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen steigt mit dem zu transportierenden Gewicht. Es ist allgemein bekannt, dass in der Fahrzeugindustrie, insbesondere in der Kraftfahrzeugindustrie, durch den steigenden Bauteileaufwand zur Bereitstellung des stetig steigenden Komforts der Fahrzeuge das Eigengewicht der Fahrzeuge größer wird. Eine Hauptaufgabe der Fertigung der Fahrzeugindustrie ist daher die Gewichtsoptimierung der Bauteile des Fahrzeugs.
- Weiterhin wird in Fahrzeugen eine hohe Langlebigkeit der Bauteile bei großen Belastungen, beispielsweise Vibrationen bei Fahrt eines Kraftfahrzeugs insbesondere in unebenem Gelände, sowie eine hohe Sicherheit, insbesondere bei einem Unfall, gefordert, so dass die Bauteile eine hohe Steifigkeit und Festigkeit aufweisen müssen.
- Aufgabe der Erfindung ist daher die Gewichtsoptimierung der Bauteile, insbesondere eines Fahrzeugs und insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Bauteile gleichzeitig eine sehr hohe Steifigkeit und Festigkeit aufweisen sollen und wobei die Bauteile gleichzeitig kostengünstig gefertigt werden sollen, insbesondere durch Optimierung der Montagezeiten und besondere durch Optimierung der Einlege- und Schweißzeiten der Bauteile.
- Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Zusammenfügen zumindest eines ersten Bleches und eines zweiten Bleches mittels Laserschweißen, die zumindest teilweise aufeinander geschichtet werden, so dass sie einen Überlappungsbereich bilden, wobei die Bleche nach dem Aufeinanderschichten im Überlappungsbereich entlang einer Pendellinie miteinander verschweißt werden.
- Die Pendellinie ist die Linie, die der Laserstrahl des Lasers auf dem dem Laser zugewandten Blech vollzieht.
- Der Fachmann versteht, dass die Kontur der Pendellinie, entlang der die Bleche miteinander verschweißt werden, im wesentlichen der Kontur der beim Verschweißen entstehenden Schweißnaht entspricht.
- Durch das erfindungsgemäße Verschweißen entlang der Pendellinie wird die entstehende Schweißnaht länger im Vergleich zum Verschweißen entlang einer geraden Linie, wobei die gerade Linie der Projektion der Pendellinie auf eine Achse, die die Pendellinie zumindest in zwei Punkten schneidet, entspricht. Da die beim Verschweißen der Bleche entlang der Pendellinie entstehende Schweißnaht länger ist, als die Schweißnaht, die bei Verschweißen entlang einer geraden Linie entsteht, ist die Festigkeit der Schweißnaht größer.
- Ein mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigtes Bauteil weist daher aufgrund der größeren Festigkeit seiner Schweißnähte eine größere Festigkeit und Steifigkeit auf und ist daher sowohl langlebiger als auch belastbarer.
- Andererseits kann daher gegebenenfalls die Dicke der Bleche reduziert werden, so dass zwar die Steifigkeit und Festigkeit des gefertigten Bauteils nicht oder nicht wesentlich größer ist, aber das Gewicht des Bauteils reduziert ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht daher eine Optimierung der Bauteile in Bezug auf einerseits ihre Festigkeit und Steifigkeit und andererseits ihr Gewicht.
- Bevorzugt wird die Pendellinie im wesentlichen wellenförmig vorgesehen. Der Fachmann versteht, dass auch andere im wesentlichen beliebige Verläufe der Pendellinie möglich sind, beispielsweise ein gebogener, ein zackiger oder ein runder Verlauf der Pendellinie. Jedoch entstehen bei einem zackigen Verlauf der Pendellinie ggf. Spannungsspitzen in der Schweißnaht, die zum Reißen der Schweißnaht führen können, während der Spannungsverlauf bei wellenförmiger oder gebogener Pendellinie homogener ist. Ein runder Verlauf erfordert dagegen ein Zurückfahren des Lasers und/oder der Bleche. Ein zackiger oder runder Verlauf der Pendellinie ist daher in Bezug auf die Geschwindigkeit beim Herstellen der Schweißnaht und/oder in Bezug auf den Transport des bzw. der Bleche nicht optimal. Bei wellenförmigem Verlauf kann der Laser und/oder die Bleche gleichförmig bewegt werden, so dass die Geschwindigkeit der Montage, insbesondere in Bezug auf die Schweißzeiten, optimiert ist.
- Außerdem kann bei wellenförmigem Verlauf der Pendellinie ihre Amplitude und Wellenlänge variiert werden in Abhängigkeit von den Platzverhältnissen des zu fertigenden Bauteils. Der Fachmann versteht, dass aufgrund des berührungslosen Verfahrens des Laserschweißens dieses gegenüber weiteren Schweißverfahren, die ein Berühren der zu verschweißenden Bleche erfordern, beispielsweise dem Widerstandspunktschweißen, in erheblich schwerer zugänglichen Bereichen von Bauteilen anwendbar ist, zumal das Laserschweißen im Gegensatz zum Widerstandspunktschweißen nur eine einseitige Zugänglichkeit erfordert. Daher kann die Breite eines für das Schweißen vorgesehenen Bereiches der Bauteile, beispielsweise die Breite eines Flansches, kleiner gewählt werden, als beim Schweißen mittels einem Schweißverfahren, dass ein Berühren der zu verschweißenden Bleche erfordert, insbesondere bei aufwendiger Form der Bleche bzw. des zu fertigenden Bauteils. Die benötigte Größe des Bleches bzw. der Bleche ist daher geringer, so dass das Gewicht des zu fertigenden Bauteils reduziert ist.
- Weiterhin steigt die Festigkeit der Schweißnaht sowie die Steifigkeit des Bauteils bei Vergrößerung der Amplitude bzw. Verkleinerung der Wellenlänge der wellenförmigen Pendelnaht aufgrund der Verlängerung der Länge der Schweißnaht im Vergleich zur geradlinigen Schweißnaht an, so dass die Festigkeit der Schweißnaht sowie die Steifigkeit des Bauteils durch Variation von Amplitude und Wellenlänge der Pendellinie einstellbar ist.
- Da die Bleche beim Verschweißen einen Überlappungsbereich aufweisen – und also nicht mittels einem Stumpfschweißverfahren miteinander verschweißt werden, bei dem sie sehr genau aneinandergelegt werden müssen – und aufgrund des Verschweißens entlang der Pendellinie – die eine größere Toleranz beim Einlegen der Bleche ermöglicht – ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine größere Einlegegenauigkeit der Bleche erforderlich, als beim herkömmlichen Widerstandspunktschweißen.
- Bevorzugt wird ein Laser oberhalb des Überlappungsbereiches der Bleche vorgesehen. Ebenfalls bevorzugt werden die Bleche im Bereich der Schweißnaht über ihre gesamte Dicke vollständig geschmolzen, so dass sie sich beim Erstarren im wesentlichen optimal miteinander verbinden.
- Vorzugsweise verläuft die Pendellinie in einem Winkel zur Hauptbelastungsrichtung, besonders bevorzugt im wesentlichen quer zur Hauptbelastungsrichtung, ganz besonders bevorzugt in einem Winkel von ca. 45°. Die Hauptbelastungsrichtung ist die Richtung, in der die Schweißnaht bei Verwendung des fertigen Bauteils im wesentlichen belastet wird. Durch Vorsehen der Pendellinie in einem Winkel zur Hauptbelastungsrichtung ist die Festigkeit der entstehenden Schweißnaht gegenüber Kräften, die das Bauteil in oder entgegen der Hauptbelastungsrichtung belasten, größer. Die mittels der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Schweißnaht übertragbare Kraft ist daher bei einem Verlauf der Pendellinie in einem Winkel zur Hauptbelastungsrichtung größer und bei einem Verlauf in einem Winkel von ca. 45° besonders groß.
- In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge der Pendellinie 10–25 mm, besonders bevorzugt 15–20 mm. Der Fachmann versteht, dass die Länge der Pendellinie von der benötigten Festigkeit der Schweißnaht bzw. der benötigten Festigkeit und Steifigkeit des Bauteils und von der Dicke der verwendeten Bleche abhängig ist.
- In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform, die die Aufgabe ebenfalls löst, weisen das erste Blech und das zweite Blech eine ungleiche Dicke auf, und werden mit in Richtung zum Laser abnehmender Dicke geschichtet. In Abhängigkeit von der Verspannvorrichtung ist das Schichten der Bleche mit in Richtung zum Laser abnehmender Dicke gegebenenfalls vorteilhaft, da das dünnere Blech eine geringere Steifigkeit aufweist als das dickere Blech, und daher das Auflegen des dünneren Bleches auf das dickere Blech sowie das anschließende Verspannen einfacher und schneller erfolgen kann. Die Einlegezeiten der Bleche bei der Montage sind daher reduziert.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die die Aufgabe ebenfalls löst, werden zumindest drei Bleche mittels Laserschweißen zusammengefügt, die zumindest teilweise aufeinander geschichtet werden, so dass sie einen Überlappungsbereich bilden, wobei entweder
- – alle Bleche mit in Richtung zum Laser abnehmender Dicke geschichtet werden, und dann gemeinsam miteinander verschweißt werden, oder
- – die zumindest zwei dicksten Bleche werden mit in Richtung zum Laser abnehmender Dicke geschichtet und miteinander verschweißt, und dann das nächstdünnere oder die dünneren Bleche mit in Richtung zum Laser abnehmender Dicke auf die verschweißten dickeren Bleche geschichtet und mit diesen verschweißt, oder
- – das Schichten des oder der dünneren Bleche mit in Richtung zum Laser abnehmender Dicke auf bereits verschweißte dickere Bleche sowie das jeweils anschließende Verschweißen der geschichteten Bleche wird mehrfach wiederholt, bis alle Bleche miteinander verschweißt sind.
- Das im zweiten und dritten Unterpunkt offenbarte stufenweise Verschweißen der Bleche miteinander ist in Bezug auf die Zugänglichkeit der Bleche während der Montage vorteilhaft, insbesondere auch weil das Laserschweißen nur eine einseitige Zugänglichkeit erfordert. Außerdem ermöglicht das stufenweise Verschweißen der Bleche, einen Laser mit einem geringeren Energieeintrag zu verwenden, als beim gleichzeitigen Verschweißen aller Bleche miteinander, wobei dennoch die Festigkeit der Schweißnaht erhalten bleibt, indem ein Laser verwendet wird, mittels dem die dicksten Bleche beim Verschweißen im wesentlichen vollständig entlang ihrer Dicke geschmolzen werden. Da die dickeren Bleche bereits im wesentlichen optimal miteinander verschweißt sind, muss beim Verschweißen dünnerer Bleche lediglich sichergestellt werden, dass die Schweißnaht der dünneren Bleche mit zumindest dem nächstdickeren (angrenzenden) Blech im wesentlichen optimal ist.
- Bei gleichzeitigem Verschweißen aller Bleche miteinander ist dagegen die Montage schneller möglich.
- Die Verwendung des Laserschweißens stellt bei Schichtung der zumindest drei Bleche mit in Richtung zum Laser abnehmender Dicke sicher, dass eine bezüglich der Festigkeit optimale Schweißnaht entsteht. Denn im Vergleich dazu ist es beim Widerstandspunktschweißen bevorzugt, einen möglichst symmetrischen Aufbau der Bleche im Verschweißbereich vorzusehen, so dass beispielsweise bei drei verschieden dicken Blechen das dünnste Blech mittig angeordnet wird, damit der Abstand der Kontaktflächen der Bleche von den beiden Elektroden möglichst gleich ist. Das Schutzgasschweißen sieht herkömmlich nur das Verschweißen von zwei geschichteten Blechen vor.
- Die folgenden Ausführungen gelten für alle bisherigen Ausführungsformen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest an einem Blech im Überlappungsbereich eine Verprägung vorgesehen. Durch die Verprägung werden Welligkeiten eines bzw. der miteinander zu verschweißenden Bleche ausgeglichen und die Bleche liegen im Bereich der Verprägung im wesentlichen aneinander an. Der Abstand zwischen den Blechen ist daher im Bereich der Schweißnaht im wesentlichen minimal. Besonders bevorzugt wird die Verprägung an dem dickeren Blech vorgesehen, da sich das dünnere Blech der Kontur des dickeren Bleches leichter anpassen kann.
- Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug und insbesondere für den Rahmen eines Kraftfahrzeugsitzes. Die Bauteile können aufgrund des erfindungsgemäßen Schweißens entlang der Pendellinie und die daher hohe Festigkeit der Schweißnaht in Bezug auf ihr Gewicht und ihre Steifigkeit sowie Festigkeit optimiert hergestellt werden. Dabei erfordert das Verfahren keine größere Einlegegenauigkeit der Bleche bei der Montage, als beispielsweise beim herkömmlichen Widerstandspunktschweißen. Die Festigkeit der Schweißnaht ist insbesondere bei Berücksichtigung der Hauptbelastungsrichtung und Anordnen der Pendellinie in einem Winkel von ca. 45° zur Hauptbelastungsrichtung besonders groß. Das Schichten der Bleche mit in Richtung zum Laser abnehmender Dicke ist gegebenenfalls in Bezug auf die Zugänglichkeit der Bleche während der Montage vorteilhaft. Das gleichzeitige Verschweißen aller Bleche miteinander ist besonders schnell. Bezüglich des Einlegens und Verspannens der Bleche während der Montage ist diese Schichtung gegebenenfalls einfacher und schneller und daher kostengünstig.
- Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Bauteil, wobei das Bauteil mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigt ist. Bevorzugt ist das Bauteil ein Rahmen eines Kraftfahrzeugsitzes. Der Fachmann versteht, dass das Bauteil ein beliebiges Bauteil sein kann, dessen mittels der Schweißnaht übertragbare Kraft groß ist und/oder das einfach und schnell montierbar ist.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl bei metallischen Blechen als auch bei thermoplastischen Blechen anwendbar.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
-
1 zeigt ein mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigtes Bauteil. -
2 zeigt ein weiteres mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigtes Bauteil. -
3 zeigt das Schichten und gleichzeitige Verschweißen von Blechen mit in Richtung zum Laser hin abnehmender Blechdicke. -
4 zeigt das Schichten und stufenweise Verschweißen von Blechen mit in Richtung zum Laser hin abnehmender Blechdicke. -
5 zeigt eine Verprägung eines Bleches und die Anordnung der Schweißnaht. -
6 zeigt beispielhaft die Anordnung eines ersten Bleches mit einem Flansch an einem zweiten Blech. -
7 zeigt schematisch einen Vergleich der Belastbarkeit mehrerer mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Schweißnähte mit einer mittels einem herkömmlichen Widerstandspunktschweißverfahren hergestellten Schweißnaht. -
8 zeigt einen Querschnitt eines mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bauteils. -
9 zeigt einen Rahmen einer Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes, der mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. -
1 zeigt ein mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigtes erfindungsgemäßes Bauteil. Darstellung a zeigt eine Seitenansicht, während Darstellung b eine Frontansicht zeigt. Das Bauteil besteht aus einem ersten Blech1 und einem zweiten Blech2 . Die Bleche1 ,2 sind zumindest teilweise aufeinander geschichtet, so dass sie einen Überlappungsbereich5 bilden. Darstellung a zeigt die Anordnung des Lasers6 oberhalb des Überlappungsbereiches5 der Bleche1 ,2 und den beim Schweißen der Bleche1 ,2 vom Laser6 ausgehenden und auf das dem Laser6 zugewandte Blech1 auftreffenden Laserstrahl11 . Darstellung b zeigt die Pendellinie4 , entlang der die Bleche1 ,2 miteinander verschweißt werden. Die Länge der Pendellinie4 , die mittels dem Pfeil9 schematisch angedeutet ist, ist länger, als die Länge einer geraden und mittels dem Pfeil9' angedeuteten Linie, die der Projektion der Pendellinie4 auf eine durch mindestens zwei Punkte der Pendellinie4 verlaufende Achse entspricht. Mittels dem Pfeil8 ist die Hauptbelastungsrichtung der beim Verschweißen der Bleche1 ,2 miteinander entlang der Pendellinie4 entstehenden Schweißnaht4' , siehe5 , angedeutet. Die Hauptbelastungsrichtung8 ist in einem Winkel7 zur Pendellinie4 angeordnet, der ca. 90° beträgt. -
2 zeigt ein weiteres mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigtes erfindungsgemäßes Bauteil. Die Darstellung zeigt ebenfalls das erste Blech1 und das zweite Blech2 , wobei jedoch die Pendellinie4 in einem Winkel7 von ca. 45° zur Hauptbelastungsrichtung8 angeordnet ist. Mittels dem Pfeil8' ist die Richtung entgegen der Hauptbelastungsrichtung8 angedeutet. Die Darstellung zeigt ebenfalls schematisch die Länge der Pendellinie9 sowie die Länge der geraden Linie9' . -
3 zeigt das Schichten und gleichzeitige Verschweißen von – hier drei – Blechen1 ,2 ,3 mit in Richtung zum Laser6 , siehe1 , abnehmender Blechdicke10 ,10' ,10'' . Die Bleche bilden einen Überlappungsbereich5 . Oberhalb des Überlappungsbereiches5 ist der Laser6 angeordnet, was mittels dem Laserstrahl11 angedeutet ist. Die Bleche1 ,2 ,3 werden gleichzeitig miteinander verschweißt. -
4 zeigt das Schichten und stufenweise Verschweißen von – hier drei – Blechen1 ,2 ,3 mit in Richtung zum Laser6 abnehmender Blechdicke10 ,10' ,10'' . Der Laser6 ist hier ebenfalls mittels dem Laserstrahl11 angedeutet und bezüglich der Blechdicke10 ,10' ,10'' siehe3 . Darstellung a zeigt das Verschweißen der beiden dickeren Bleche1 ,2 in ihrem Überlappungsbereich5 . Darstellung b zeigt das nachfolgende Verschweißen des dünnsten Bleches3 mit den beiden bereits verschweißten dickeren Blechen1 ,2 in ihrem Überlappungsbereich5' . -
5 zeigt eine Verprägung12 eines Bleches1 und die Anordnung der Schweißnaht4' zwischen dem Blech1 und einem im wesentlichen an der Verprägung12 anliegenden zweiten Blech2 . Der Abstand13 zwischen dem ersten und dem zweiten Blech ist im Bereich außerhalb der Verprägung12 im wesentlichen durch die Stärke der Verprägung12 bestimmt und beträt vorzugsweise ca. 1/10–8/10mm, besonders bevorzugt ca. 5/10mm. Die Schweißnaht4' wird bevorzugt innerhalb der Verprägung12 vorgesehen. -
6 zeigt beispielhaft die Anordnung eines ersten Bleches1 mit einem Flansch14 an einem zweiten Blech2 . Mit dem Pfeil15 ist die für das Verweißten der Bleche1 ,2 mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren benötigte Breite15 des Flansches14 angedeutet. Sie beträgt bevorzugt 6–10mm, besonders bevorzugt ca. 8mm. Die Verprägung12 wird im Bereich der durch den Pfeil angedeuteten Breite15 des Flansches14 an vorzugsweise einem der beiden Bleche1 ,2 vorgesehen. -
7 zeigt schematisch einen Vergleich der Belastbarkeit mehrerer mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Schweißnähte4' , siehe5 , mit einer mittels einem herkömmlichen Widerstandspunktschweißverfahren hergestellten Schweißnaht. Darstellung a zeigt die bei Herstellung der Schweißnaht mittels dem Widerstandspunktschweißverfahren von der Schweißnaht übertragbare Kraft, wobei die übertragbare Kraft auf der Skala in vertikaler Richtung schematisch gezeigt und mittels dem Pfeil16 angedeutet ist. Bei einer Länge9 der Pendellinie4 von ca. 10mm und einem Winkel7 von ca. 90° zur Hauptbelastungsrichtung8 der Schweißnaht4' , siehe1b und2 , ist, wie Darstellung b zeigt, die übertragbare Kraft einer mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schweißnaht4' vergleichbar mit der übertragbare Kraft einer Schweißnaht, die mittels dem Widerstandspunktschweißverfahren hergestellt wurde. Bei einer Länge9 der Pendellinie4 von ca. 20mm ist die mittels der Schweißnaht4' übertragbare Kraft, wie in Darstellung c gezeigt, bereits deutlich größer. Die übertragbare Kraft lässt sich noch einmal deutlich steigern, wenn die Pendellinie4 nicht in einem Winkel7 von ca. 90°, sondern in einem Winkel7 von ca. 45° zur Hauptbelastungsrichtung8 angeordnet wird, wie Darstellung d zeigt. -
8 zeigt einen Querschnitt eines mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten erfindungsgemäßen Bauteils. Das Bauteil ist aus mehreren verschieden dicken Blechen1 ,2 ,3 gefertigt. Um die Zugänglichkeit zu den notwendigen Schweißstellen zu gewährleisten, werden zunächst das erste Blech1 und das zweite Blech2 an einer ersten Schweißstelle41 miteinander verschweißt, wobei die Bleche1 ,2 mit in Richtung zum Laser6 , der hier durch den Laserstrahl11 angedeutet ist, abnehmender Dicke angeordnet werden. Das Anordnen bzw. Verspannen der Bleche1 ,2 ist mittels einer Werkzeugaufnahme16 angedeutet. Im zweiten Schritt wird an einer zweiten Schweißstelle42 das dritte Blech3 mit dem ersten Blech1 sowie dem zweiten Blech2 gemeinsam verschweißt, wobei das dritte Blech3 dünner als das erste und das zweite Blech1 ,2 ist. -
9 zeigt einen Rahmen einer Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes, der mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Zunächst werden Drehlagerverstärkungen17 (Pivot bracket) des Sitzes, die aus dem dicksten Blech gefertigt sind, auf einem Rundtisch, der hier nicht sichtbar ist, angeordnet. Im Anschluss daran wird der Verstärkungsrahmen19 (Reinforcement-Rahmen) auf den Drehlagerverstärkungen17 angeordnet, miteinander verspannt und dann mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verschweißt. Anschließend folgt das Auflegen und Verspannen des Rückenbleches18 (Back Panel) auf demselben oder einem anderen, hier ebenfalls nicht gezeigten Rundtisch, sowie das Verschweißen mit den bereits verschweißten Verstärkungsrahmen19 und Drehlagerverstärkungen17 . Die Schweißnahtbereiche sind mit einer Verprägung12 versehen, die hier nicht sichtbar ist, damit der Abstand der Bleche17 ,18 ,19 im Bereich der Schweißnaht möglichst klein ist. Dabei wird die Verprägung12 bevorzugt jeweils in den dickeren Blechen, also hier beim Verschweißen der Drehlagerverstärkungen17 mit dem Verstärkungsrahmen19 an den Drehlagerverstärkungen17 und beim Verschweißen des Rückenbleches18 mit dem Verstärkungsrahmen19 am Verstärkungsrahmen19 vorgesehen. Insbesondere das Rückenblech17 kann sich, da es sehr dünn ist, sehr gut an die Kontur des Verstärkungsrahmens19 anpassen. -
- 1
- Erstes Blech
- 2
- Zweites Blech
- 3
- Weiteres Blech
- 4
- Pendellinie
- 4'
- Schweißnaht
- 41, 42
- Schweißstellen
- 5
- Überlappungsbereich der Bleche
- 6
- Laser
- 7
- Winkel zur Pendellinie
- 8
- Hauptbelastungsrichtung
- 9
- Länge der Pendellinie
- 9'
- Länge der geraden Linie
- 10, 10', 10''
- Dicke des ersten, zweiten und weiteren Bleches
- 11
- Laserstrahl
- 12
- Verprägung
- 13
- Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Blech
- 14
- Flansch
- 15
- Breite des Flansches
- 16
- Werkzeugaufnahme
- 17
- Drehlagerverstärkung
- 18
- Rückenblech
- 19
- Verstärkungsrahmen
Claims (10)
- Verfahren zum Zusammenfügen zumindest eines ersten Bleches (
1 ) und eines zweiten Bleches (2 ) mittels Laserschweißen, die zumindest teilweise aufeinander geschichtet werden, so dass sie einen Überlappungsbereich (5 ) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (1 ,2 ) nach dem Aufeinanderschichten im Überlappungsbereich (5 ) entlang einer Pendellinie (4 ) miteinander verschweißt werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendellinie (
4 ) im wesentlichen wellenförmig vorgesehen wird. - Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laser (
6 ) oberhalb des Überlappungsbereiches (5 ) der Bleche (1 ,2 ) vorgesehen wird. - Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendellinie (
4 ) in einem Winkel (7 ) zur Hauptbelastungsrichtung (8 ) verläuft, bevorzugt im wesentlichen quer zur Hauptbelastungsrichtung (8 ), besonders bevorzugt in einem Winkel von ca. 45°. - Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (
9 ) der Pendellinie (4 ) 10–25 mm, bevorzugt 15–20 mm beträgt. - Verfahren, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Blech (
1 ) und das zweite Blech (2 ) eine ungleiche Dicke (10 ) aufweisen, und in Richtung zum Laser (6 ) hin mit abnehmender Dicke (10 ) geschichtet werden. - Verfahren, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, zum Zusammenfügen zumindest dreier Bleche (
1 ,2 ,3 ) mittels Laserschweißen, die zumindest teilweise aufeinander geschichtet werden, so dass sie einen Überlappungsbereich (5 ) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass entweder – alle Bleche (1 ,2 ,3 ) mit in Richtung zum Laser (6 ) abnehmender Dicke (10 ) geschichtet werden, und dann gemeinsam miteinander verschweißt werden, oder – dass die zumindest zwei dicksten Bleche (1 ,2 ,3 ) mit in Richtung zum Laser (6 ) abnehmender Dicke (10 ) geschichtet und miteinander verschweißt werden, und dann das nächstdünnere oder die dünneren Bleche (1 ,2 ,3 ) mit in Richtung zum Laser (6 ) abnehmender Dicke (10 ) auf die verschweißten dickeren Bleche (1 ,2 ,3 ) geschichtet und mit diesen verschweißt werden, oder – dass das Schichten des oder der dünneren Bleche (1 ,2 ,3 ) mit in Richtung zum Laser (6 ) abnehmender Dicke (10 ) auf bereits verschweißte dickere Bleche (1 ,2 ,3 ) sowie das jeweils anschließende Verschweißen der geschichteten Bleche (1 ,2 ,3 ) mehrfach wiederholt wird, bis alle Bleche (1 ,2 ,3 ) miteinander verschweißt sind. - Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einem Blech (
1 ,2 ,3 ) im Überlappungsbereich (5 ) eine Verprägung (12 ) vorgesehen wird. - Verwendung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche zur Herstellung eines Bauteils für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug und insbesondere für den Rahmen eines Kraftfahrzeugsitzes.
- Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass es mittels dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8 gefertigt ist.
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US11/794,951 US20100147809A1 (en) | 2005-01-12 | 2006-01-10 | Method of Laser Welding |
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DE (1) | DE102005001606B4 (de) |
WO (1) | WO2006074999A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006051403B3 (de) * | 2006-10-27 | 2008-02-14 | Johnson Controls Gmbh | Komponente, insbesondere für einen Fahrzeugsitz |
WO2008049489A1 (de) | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Johnson Controls Gmbh | Komponente, insbesondere für einen fahrzeugsitz |
DE102011118278A1 (de) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Laserschweißverfahren |
DE102013207541B3 (de) * | 2013-04-25 | 2014-05-22 | Keiper Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur erzeugung einer laserschweissnaht und fahrzeugsitz |
DE102014019327A1 (de) * | 2014-12-20 | 2016-06-23 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Verfahren zum Herstellen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs |
DE102021127591A1 (de) | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Audi Aktiengesellschaft | Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug |
DE102023000758B3 (de) | 2023-03-02 | 2024-02-29 | Mercedes-Benz Group AG | Verbundanordnung mit zumindest einem Dehnungsband und Verfahren zur Herstellung der Verbundanordnung |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007063456A1 (de) | 2007-12-22 | 2008-11-06 | Rofin-Sinar Laser Gmbh | Verfahren zum Schweißverbinden von Werkstücken aus einem metallischen Werkstoff mit einem Laserstrahl |
FI121645B (fi) * | 2008-04-18 | 2011-02-15 | Randax Oy | Menetelmä sähkökoneen rungon valmistamiseksi, sähkökone ja sähkökoneen runko |
US8535395B2 (en) | 2011-03-23 | 2013-09-17 | GM Global Technology Operations LLC | Beam welding of a multi-sheet work stack having a reduced thickness feature |
JP6411013B2 (ja) * | 2013-06-14 | 2018-10-24 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | レーザ溶接方法および燃料噴射弁の製造方法 |
DE102013213995B4 (de) * | 2013-07-17 | 2015-03-26 | Johnson Controls Components Gmbh & Co. Kg | Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz und Fahrzeugsitz |
KR101495516B1 (ko) * | 2013-09-03 | 2015-02-25 | 주식회사 오스템 | 차량 시트용 시트트랙의 어퍼레일과 어댑터 브래킷의 용접방법 |
SG10201802529UA (en) * | 2013-09-24 | 2018-04-27 | United Technologies Corp | Welded assemblies and methods of making welded assemblies |
JP6162015B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-07-12 | トヨタ紡織株式会社 | 乗物用シートのシートフレーム |
US20160016262A1 (en) * | 2014-07-17 | 2016-01-21 | Midway Products Group, Inc. | Laser welding process |
US10195688B2 (en) * | 2015-01-05 | 2019-02-05 | Johnson Controls Technology Company | Laser welding system for a battery module |
CA2973400A1 (en) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | President And Fellows Of Harvard College | Multi-layer npr structures |
US10118249B2 (en) * | 2015-10-15 | 2018-11-06 | GM Global Technology Operations LLC | Laser beam welding with a spiral weld path having a first order of continuity |
KR102129194B1 (ko) * | 2016-03-15 | 2020-07-01 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 겹치기 레이저 용접 조인트, 그 용접 조인트의 제조 방법 및 자동차용 골격 부품 |
DE102017201495A1 (de) * | 2017-01-31 | 2018-08-02 | Robert Bosch Gmbh | Laserschweißverfahren zum Erzeugen einer Schweißnaht auf einer Oberfläche einer Materialanordnung; Laserschweißvorrichtung |
CN107442935A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-08 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种铝合金激光摆动焊接工艺方法 |
CN107511584A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-26 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种马鞍形铝合金结构激光焊接工艺方法 |
US10703240B2 (en) * | 2018-06-27 | 2020-07-07 | Tesla, Inc. | Reduced-component vehicle seatback |
JP7318740B2 (ja) * | 2019-12-25 | 2023-08-01 | 日本軽金属株式会社 | 接合方法 |
US20210394307A1 (en) * | 2020-06-23 | 2021-12-23 | Ford Global Technologies, Llc | Method of joining workpieces using high speed laser welding and products formed using the method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4426097A1 (de) * | 1994-07-22 | 1996-01-25 | Kloeckner Stahl Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Hohlkörperstrukturen aus Blechen |
DE4432668A1 (de) * | 1994-09-14 | 1996-03-21 | Heidelberger Druckmasch Ag | Verfahren zur Erzielung einer einwandfreien Oberfläche |
DE10221951A1 (de) * | 2002-05-13 | 2003-12-04 | Reinz Dichtungs Gmbh & Co Kg | Bipolarplatte und Verfahren zu deren Herstellung |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4873415A (en) * | 1988-02-02 | 1989-10-10 | Raycon Corporation | Method for welding galvanized material |
DE3909471C2 (de) * | 1988-06-21 | 1993-10-07 | Fraunhofer Ges Forschung | Überlappstoß zum Schweißen von beschichteten Werkstücken mittels Laserstrahlung |
US5603853A (en) * | 1995-02-28 | 1997-02-18 | The Twentyfirst Century Corporation | Method of high energy density radiation beam lap welding |
DE10317002A1 (de) * | 2003-04-11 | 2004-10-21 | Helmut Pauser | Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Werkstücke |
-
2005
- 2005-01-12 DE DE102005001606A patent/DE102005001606B4/de not_active Revoked
-
2006
- 2006-01-10 JP JP2007550787A patent/JP2008526520A/ja not_active Withdrawn
- 2006-01-10 WO PCT/EP2006/050129 patent/WO2006074999A1/de active Application Filing
- 2006-01-10 US US11/794,951 patent/US20100147809A1/en not_active Abandoned
- 2006-01-10 EP EP06704617A patent/EP1838488A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4426097A1 (de) * | 1994-07-22 | 1996-01-25 | Kloeckner Stahl Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Hohlkörperstrukturen aus Blechen |
DE4432668A1 (de) * | 1994-09-14 | 1996-03-21 | Heidelberger Druckmasch Ag | Verfahren zur Erzielung einer einwandfreien Oberfläche |
DE10221951A1 (de) * | 2002-05-13 | 2003-12-04 | Reinz Dichtungs Gmbh & Co Kg | Bipolarplatte und Verfahren zu deren Herstellung |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006051403B3 (de) * | 2006-10-27 | 2008-02-14 | Johnson Controls Gmbh | Komponente, insbesondere für einen Fahrzeugsitz |
WO2008049489A1 (de) | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Johnson Controls Gmbh | Komponente, insbesondere für einen fahrzeugsitz |
EP2397704A2 (de) | 2006-10-27 | 2011-12-21 | Johnson Controls GmbH | Komponente, insbesondere für einen Fahrzeugsitz |
EP2397704A3 (de) * | 2006-10-27 | 2012-04-25 | Johnson Controls GmbH | Komponente, insbesondere für einen Fahrzeugsitz |
DE102011118278A1 (de) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Laserschweißverfahren |
DE102011118278B4 (de) * | 2011-11-11 | 2015-12-10 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Laserschweißverfahren |
DE102013207541B3 (de) * | 2013-04-25 | 2014-05-22 | Keiper Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur erzeugung einer laserschweissnaht und fahrzeugsitz |
WO2014173673A1 (de) * | 2013-04-25 | 2014-10-30 | Johnson Controls Components Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur erzeugung einer laserschweissnaht und fahrzeugsitz |
US20160074962A1 (en) * | 2013-04-25 | 2016-03-17 | Johnson Controls Components Gmbh & Co. Kg | Method for generating a laser weld seam and vehicle seat |
DE102014019327A1 (de) * | 2014-12-20 | 2016-06-23 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Verfahren zum Herstellen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs |
DE102021127591A1 (de) | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Audi Aktiengesellschaft | Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug |
DE102023000758B3 (de) | 2023-03-02 | 2024-02-29 | Mercedes-Benz Group AG | Verbundanordnung mit zumindest einem Dehnungsband und Verfahren zur Herstellung der Verbundanordnung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102005001606B4 (de) | 2010-01-14 |
US20100147809A1 (en) | 2010-06-17 |
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