DE102005001606B4 - Verfahren zum Zusammmenfügen zumindest eines ersten Bleches und eines zweiten Bleches mittels Laserschweißen - Google Patents

Verfahren zum Zusammmenfügen zumindest eines ersten Bleches und eines zweiten Bleches mittels Laserschweißen Download PDF

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Abstract

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, wobei die Bleche (1, 2) nach dem Aufeinanderschichten im Überlappungsbereich (5) entlang einer Pendellinie (4) miteinander verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendellinie (4) in einem Winkel (7) zu einer Hauptbelastungsrichtung (8) verläuft

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. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der Verfahren sowie ein mittels einem der Verfahren gefertigtes Bauteil.
  • Verfahren zum Zusammenfügen zweier Bleche sind aus der DE 102 21 951 A1 , der DE 44 26 097 A1 sowie der DE 44 32 668 A1 bekannt.
  • 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 ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem gewichtsoptimierte Bauteile, insbesondere eines Fahrzeugs und insbesondere eines Kraftfahrzeugs, hergestellt werden, 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 gemäß Patentanspruch 1.
  • 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.
  • Erfindungsgemäß verläuft die Pendellinie in einem Winkel zur Hauptbelastungsrichtung, besonders bevorzugt im wesentlichen quer zur Hauptbelastungsrichtung, 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 00Hauptbelastungsrichtung 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, 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 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 Blech 1 und einem zweiten Blech 2. Die Bleche 1, 2 sind zumindest teilweise aufeinander geschichtet, so dass sie einen Überlappungsbereich 5 bilden. Darstellung a zeigt die Anordnung des Lasers 6 oberhalb des Überlappungsbereiches 5 der Bleche 1, 2 und den beim Schweißen der Bleche 1, 2 vom Laser 6 ausgehenden und auf das dem Laser 6 zugewandte Blech 1 auftreffenden Laserstrahl 11. Darstellung b zeigt die Pendellinie 4, entlang der die Bleche 1, 2 miteinander verschweißt werden. Die Länge der Pendellinie 4, die mittels dem Pfeil 9 schematisch angedeutet ist, ist länger, als die Länge einer geraden und mittels dem Pfeil 9' angedeuteten Linie, die der Projektion der Pendellinie 4 auf eine durch mindestens zwei Punkte der Pendellinie 4 verlaufende Achse entspricht. Mittels dem Pfeil 8 ist die Hauptbelastungsrichtung der beim Verschweißen der Bleche 1, 2 miteinander entlang der Pendellinie 4 entstehenden Schweißnaht 4', siehe 5, angedeutet. Die Hauptbelastungsrichtung 8 ist in einem Winkel 7 zur Pendellinie 4 angeordnet, der ca. 90° beträgt.
  • 2 zeigt ein weiteres mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigtes erfindungsgemäßes Bauteil. Die Darstellung zeigt ebenfalls das erste Blech 1 und das zweite Blech 2, wobei jedoch die Pendellinie 4 in einem Winkel 7 von ca. 45° zur Hauptbelastungsrichtung 8 angeordnet ist. Mittels dem Pfeil 8' ist die Richtung entgegen der Hauptbelastungsrichtung 8 angedeutet. Die Darstellung zeigt ebenfalls schematisch die Länge der Pendellinie 9 sowie die Länge der geraden Linie 9'.
  • 3 zeigt das Schichten und gleichzeitige Verschweißen von – hier drei – Blechen 1, 2, 3 mit in Richtung zum Laser 6, siehe 1, abnehmender Blechdicke 10, 10', 10''. Die Bleche bilden einen Überlappungsbereich 5. Oberhalb des Überlappungsbereiches 5 ist der Laser 6 angeordnet, was mittels dem Laserstrahl 11 angedeutet ist. Die Bleche 1, 2, 3 werden gleichzeitig miteinander verschweißt.
  • 4 zeigt das Schichten und stufenweise Verschweißen von – hier drei – Blechen 1, 2, 3 mit in Richtung zum Laser 6 abnehmender Blechdicke 10, 10', 10''. Der Laser 6 ist hier ebenfalls mittels dem Laserstrahl 11 angedeutet und bezüglich der Blechdicke 10, 10', 10'' siehe 3. Darstellung a zeigt das Verschweißen der beiden dickeren Bleche 1, 2 in ihrem Überlappungsbereich 5. Darstellung b zeigt das nachfolgende Verschweißen des dünnsten Bleches 3 mit den beiden bereits verschweißten dickeren Blechen 1, 2 in ihrem Überlappungsbereich 5'.
  • 5 zeigt eine Verprägung 12 eines Bleches 1 und die Anordnung der Schweißnaht 4' zwischen dem Blech 1 und einem im wesentlichen an der Verprägung 12 anliegenden zweiten Blech 2. Der Abstand 13 zwischen dem ersten und dem zweiten Blech ist im Bereich außerhalb der Verprägung 12 im wesentlichen durch die Stärke der Verprägung 12 bestimmt und beträgt vorzugsweise ca. 1/10–8/10 mm, besonders bevorzugt ca. 5/10 mm. Die Schweißnaht 4' wird bevorzugt innerhalb der Verprägung 12 vorgesehen.
  • 6 zeigt beispielhaft die Anordnung eines ersten Bleches 1 mit einem Flansch 14 an einem zweiten Blech 2. Mit dem Pfeil 15 ist die für das Verweißen der Bleche 1, 2 mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren benötigte Breite 15 des Flansches 14 angedeutet. Sie beträgt bevorzugt 6–10 mm, besonders bevorzugt ca. 8 mm. Die Verprägung 12 wird im Bereich der durch den Pfeil angedeuteten Breite 15 des Flansches 14 an vorzugsweise einem der beiden Bleche 1, 2 vorgesehen.
  • 7 zeigt schematisch einen Vergleich der Belastbarkeit mehrerer mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Schweißnähte 4', siehe 5, 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 Pfeil 16 angedeutet ist. Bei einer Länge 9 der Pendellinie 4 von ca. 10 mm und einem Winkel 7 von ca. 90° zur Hauptbelastungsrichtung 8 der Schweißnaht 4', siehe 1b und 2, ist, wie Darstellung b zeigt, die übertragbare Kraft einer mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schweißnaht 4' vergleichbar mit der übertragbare Kraft einer Schweißnaht, die mittels dem Widerstandspunktschweißverfahren hergestellt wurde. Bei einer Länge 9 der Pendellinie 4 von ca. 20 mm ist die mittels der Schweißnaht 4' übertragbare Kraft, wie in Darstellung c gezeigt, bereits deutlich größer. Die übertragbare Kraft lässt sich noch einmal deutlich steigern, wenn die Pendellinie 4 nicht in einem Winkel 7 von ca. 90°, sondern in einem Winkel 7 von ca. 45° zur Hauptbelastungsrichtung 8 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 Blechen 1, 2, 3 gefertigt. Um die Zugänglichkeit zu den notwendigen Schweißstellen zu gewährleisten, werden zunächst das erste Blech 1 und das zweite Blech 2 an einer ersten Schweißstelle 41 miteinander verschweißt, wobei die Bleche 1, 2 mit in Richtung zum Laser 6, der hier durch den Laserstrahl 11 angedeutet ist, abnehmender Dicke angeordnet werden. Das Anordnen bzw. Verspannen der Bleche 1, 2 ist mittels einer Werkzeugaufnahme 16 angedeutet. Im zweiten Schritt wird an einer zweiten Schweißstelle 42 das dritte Blech 3 mit dem ersten Blech 1 sowie dem zweiten Blech 2 gemeinsam verschweißt, wobei das dritte Blech 3 dünner als das erste und das zweite Blech 1, 2 ist.
  • 9 zeigt einen Rahmen einer Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes, der mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Zunächst werden Drehlagerverstärkungen 17 (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 Verstärkungsrahmen 19 (Reinforcement-Rahmen) auf den Drehlagerverstärkungen 17 angeordnet, miteinander verspannt und dann mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verschweißt. Anschließend folgt das Auflegen und Verspannen des Rückenbleches 18 (Back Panel) auf demselben oder einem anderen, hier ebenfalls nicht gezeigten Rundtisch, sowie das Verschweißen mit den bereits verschweißten Verstärkungsrahmen 19 und Drehlagerverstärkungen 17. Die Schweißnahtbereiche sind mit einer Verprägung 12 versehen, die hier nicht sichtbar ist, damit der Abstand der Bleche 17, 18, 19 im Bereich der Schweißnaht möglichst klein ist. Dabei wird die Verprägung 12 bevorzugt jeweils in den dickeren Blechen, also hier beim Verschweißen der Drehlagerverstärkungen 17 mit dem Verstärkungsrahmen 19 an den Drehlagerverstärkungen 17 und beim Verschweißen des Rückenbleches 18 mit dem Verstärkungsrahmen 19 am Verstärkungsrahmen 19 vorgesehen. Insbesondere das Rückenblech 17 kann sich, da es sehr dünn ist, sehr gut an die Kontur des Verstärkungsrahmens 19 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)

  1. 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, wobei die Bleche (1, 2) nach dem Aufeinanderschichten im Überlappungsbereich (5) entlang einer Pendellinie (4) miteinander verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendellinie (4) in einem Winkel (7) zu einer Hauptbelastungsrichtung (8) verläuft
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendellinie (4) im wesentlichen wellenförmig vorgesehen wird.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laser (6) oberhalb des Überlappungsbereiches (5) der Bleche (1, 2) vorgesehen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendellinie (4) im wesentlichen quer zur Hauptbelastungsrichtung (8) verläuft, bevorzugt in einem Winkel von ca. 45°.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (9) der Pendellinie (4) 10–25 mm, bevorzugt 15–20 mm beträgt.
  6. Verfahren 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.
  7. Verfahren, 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.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einem Blech (1, 2, 3) im Überlappungsbereich (5) eine Verprägung (12) vorgesehen wird.
  9. 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.
  10. Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass es mittels dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8 gefertigt ist.
DE102005001606A 2005-01-12 2005-01-12 Verfahren zum Zusammmenfügen zumindest eines ersten Bleches und eines zweiten Bleches mittels Laserschweißen Revoked DE102005001606B4 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005001606A DE102005001606B4 (de) 2005-01-12 2005-01-12 Verfahren zum Zusammmenfügen zumindest eines ersten Bleches und eines zweiten Bleches mittels Laserschweißen
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