DE102008057677A1

DE102008057677A1 - Verfahren und Anordnung zur Herstellung einer Schweißnaht sowie Fügestelle von zwei zumindest teilweise mit einem Überlappungsbereich übereinander angeordneten Werkstücken

Info

Publication number: DE102008057677A1
Application number: DE102008057677A
Authority: DE
Inventors: Jens BÜHLER; Klaus Dr. Goth; Wolfgang Dr. Gref; Markus Knöller; Claus-Dieter Reininger; Alexander Ilin; Vasily Ploshikhin; Andrey Prikhodovsky; Andreas Ströber
Original assignee: NEUE MATERIALIEN BAYREUTH GmbH; Daimler AG
Current assignee: NEUE MATERIALIEN BAYREUTH GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-11-18
Also published as: DE102008057677B4

Abstract

Verfahren und Anordnung zur Herstellung einer Schweißnaht (1.1) in einem Überlappungsbereich (U, U1, U2) von mindestens zwei zumindest teilweise aufeinander angeordneten Werkstücken (W1, W2), wobei die beiden Werkstücke (W1, W2) derart miteinander gefügt werden, dass die Schweißnaht (1.1) innerhalb eines kritischen Randabstandes (RB) von wenigstens einer Werkstückkante (W1.1, W2.1) wenigstens eines der Werkstücke (W1, W2) mindestens einen Abschnitt (S2) aufweist, derart, dass ein erster Winkel alpha zwischen der Tangente an diesem Abschnitt (S2) und der Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 10° und 90° beträgt, und dass die Schweißnaht (1.1) außerhalb des kritischen Randabstands (RB) mindestens einen weiteren Abschnitt (S1, S3) aufweist, derart, dass ein zweiter Winkel beta zwischen der Tanr Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 0° und 180° beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Herstellung einer Schweißnaht in einem Überlappungsbereich von mindestens zwei zumindest teilweise aufeinander angeordneten Werkstücken.
Aus der US 2006 005 4611 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht bei Verbindung von zwei Werkstücken in einem Überlappungsbereich bekannt. Dabei wird ein erstes Werkstück auf einem zweiten Werkstück angeordnet, wobei ein Abstand einer Kante des ersten Werkstücks zu einer Schweißnaht weniger beträgt als ein Abstand einer Kante des zweiten Werkstücks zur Schweißnaht. Die Schweißnaht des ersten Werkstückes befindet sich hierbei innerhalb eines kritischen Randabstandes. In dem kritischen Randabstand besteht die Gefahr, dass nach und/oder während einem Schweißvorgang der Verbindung der Werkstücke Rissbildungen in der Schweißnaht auftreten können, wodurch eine Festigkeit der Schweißverbindung in Frage gestellt ist. Um die Rissbildung zu vermeiden, sieht das Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht bei Verbindung von zwei Werkstücken nach dem Stand der Technik vor, dass ein Werkzeug derart wenigstens an der Kante des ersten Werkstückes angeordnet wird, dass während des Schweißvorganges eine Tangentialkraft auf die Kante des ersten Werkstückes wirkt. Dies erfordert einen hohen Werkzeugeinsatz, um eine Schweißnaht ohne Rissbildung bei Verbindung von zwei Werkstücken in einem Überlappungsbereich herzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren und eine einfache Anordnung zur Herstellung einer Schweißnaht bei Verbindung von mindestens zwei Werkstücken in einem Überlappungsbereich anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Anordnung durch die in Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht in einem Überlappungsbereich von mindestens zwei zumindest teilweise aufeinander angeordneten Werkstücken. Erfindungsgemäß werden die beiden Werkstücke derart miteinander gefügt, dass dass die Schweißnaht innerhalb eines kritischen Randabstandes von wenigstens einer Werkstückkante wenigstens eines der Werkstücke mindestens einen Abschnitt aufweist, derart, dass ein erster Winkel α zwischen der Tangente an diesen Abschnitt und der Werkstückkante zwischen 10° und 90° beträgt, und dass die Schweißnaht außerhalb des kritischen Randabstands mindestens einen weiter Abschnitt aufweist, derart, dass ein zweiter Winkel β zwischen der Tangente an diesen weiteren Abschnitt und der Werkstückkante zwischen 0° und 180° beträgt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung verläuft die Schweißnaht gekrümmt mit einem Krümmungswinkel von weniger als 180°, wobei eine Öffnung der gekrümmten Schweißnaht in dem kritischen Randabstand angeordnet ist.
Dabei wird im Sinne der Erfindung unter einem kritischen Randabstand eine Fläche von einer Werkstückkante zu einer Mittellinie der Schweißnaht verstanden, in welcher bei einem Schweißvorgang die Gefahr besteht, dass die Schweißnaht reißt. Dabei entsteht die Rissbildung der Schweißnaht insbesondere aufgrund einer Verschiebung des Materials, wobei die Verschiebung aus der ungleichen Temperaturverteilung während eines Schweißvorganges resultiert. Der kritische Randabstand hängt insbesondere vom Material und der Dicke der Werkstücke ab. Bei der Rissbildung handelt es sich insbesondere um Heißrisse, die einerseits längs zur Schweißnaht und andererseits quer zur Schweißnaht auftreten können.
Durch den erfindungsgemäßen Verlauf der Schweißnaht, insbesondere deren Gestaltung innerhalb des kritischen Randabstands wird eine Rissbildung in der Schweißnaht vermieden und somit eine hohe Festigkeit der Verbindung der Werkstücke ermöglicht. Insbesondere ist es durch ein derartiges Einbringen der Schweißnaht bei Verbinden des ersten und des zweiten Werkstückes möglich, eine Schweißverbindung innerhalb des kritischen Randabstandes durchzuführen, wodurch in vorteilhafter Weise Material und Gewicht der zu verbindenden Werkstücke deutlich reduziert sind und somit Kosten verringert werden. Gleichzeit kann vorzugsweise der Randabstand der Werkstückkante zur Schweißnaht auf ein Minimum verringert werden. Dabei ist insbesondere der erste Winkel α entscheidend für die Reduktion der Rissanfälligkeit. Bei sehr hoher Rissanfälligkeit wird er vorzugsweise zwischen 45° und 90° gewählt, bei mittlerer Rissanfälligkeit kann er zischen 30° und 90° gewählt werden und bei geringerer Rissanfälligkeit kann er (von 90) bis zu 10° betragen.
In einer möglichen Ausführungsform wird die Schweißnaht mit einem zumindest abschnittsweise u-förmigen Verlauf eingebracht. Dabei verlaufen die beiden Schenkel innerhalb des kritischen Randabstandes im Wesentlichen senkrecht zur Werkstückkante eines der Werkstücke oder zu den Werkstückkanten beider oder mehrerer Werkstücke und der Querbalken außerhalb des kritischen Randabstands im Wesentlichen parallel zu der oder den Werkstückkanten.
Vorzugsweise werden die beiden Werkstücke derart miteinander, insbesondere mit einer hinreichenden Schweißnahttiefe gefügt, dass die diese verbindende Schweißnaht ein erstes und/oder ein zweites Werkstück vollständig durchdringt und/oder teilweise in eines der Werkstücke eindringt. Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht beispielsweise vor, dass die beiden Werkstücke derart miteinander gefügt werden, dass die diese verbindende Schweißnaht das erste Werkstück durchdringend teilweise in das zweite Werkstück eingebracht wird. Alternativ können die beiden Werkstücke derart miteinander gefügt werden, dass die diese verbindende Schweißnaht das zweite Werkstück durchdringend teilweise in das erste Werkstück eingebracht wird.
Um ein Verrutschen der beiden Werkstücke während eines Schweißvorgangs zu vermeiden, werden das erste und das zweite Werkstück während des Schweißvorganges zumindest im Überlappungsbereich aufeinander liegend eingespannt. Hierzu ist zweckmäßigerweise eine Haltevorrichtung, z. B. ein oder mehrere Schraubklemmen oder dergleichen, vorgesehen.
Vorzugsweise wird als erstes und/oder zweites Werkstück ein Werkstück aus Stahl oder Aluminium oder aus Magnesium oder aus einer von deren Legierungen verwendet, wobei jede Ausführung metallischer Werkstücke, wie beispielsweise auch hochfeste Stähle mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gefügt werden können. Auch können die Werkstücke beschichtet sein. Zweckmäßigerweise werden beschichtete Bleche für den Fügevorgang verwendet. Dabei kann es sich beispielsweise um Bleche für eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere von Personen- oder Nutzkraftfahrzeugen, für eine Schiffskarosserie oder für eine Flugzeugkarosserie handeln.
Zweckmäßigerweise wird als Schweißverfahren ein Laserschweißverfahren, insbesondere ein so genanntes Remote-Laserschweißverfahren angewendet. Das Laserschweißver fahren oder Laserstrahlschweißverfahren eignet sich insbesondere zum Fügen von Blechwerkstücken an einem Überlappungsstoß ohne die Verwendung weiterer Hilfsstoffe, wodurch sowohl Material als auch Gewicht reduziert sind. Auch kann das Laserschweißverfahren in schwer zugänglichen Bereichen von zu fügenden Werkstücken eingesetzt werden. Darüber hinaus eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für weitere Schweißverfahren, wie z. B. Elektronenstrahlschweißen oder Scannerschweißen.
Eine Anordnung zur Herstellung einer Schweißnaht umfasst hierbei eine bewegbar angeordnete Schweißvorrichtung, beispielsweise für ein Remote-Laserschweißverfahren, wobei jede andere Schweißvorrichtung zur Durchführung des Schweißverfahrens auch geeignet ist. Die Schweißvorrichtung umfasst eine Steuer- oder Regeleinheit, die beispielsweise fest programmiert ist und die Bewegung der Schweißvorrichtung derart steuert oder regelt, dass eine Schweißnaht (1.1) einbringbar ist, die die innerhalb eines kritischen Randabstandes (RB) von wenigstens einer Werkstückkante (W1.1, W2.1) wenigstens eines der Werkstücke (W1, W2) mindestens einen Abschnitt (S₂) aufweist, derart, dass ein erster Winkel α zwischen der Tangente an diesen Abschnitt (S₂) und der Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 10° und 90° beträgt, und die außerhalb des kritischen Randabstands (RB) mindestens einen weiterer Abschnitt (S₁, S₃) aufweist, derart, dass ein zweiter Winkel β zwischen der Tangente an diesen weiteren Abschnitt (S₁, S₃) und der Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 0° und 180° beträgt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuer- oder Regeleinheit derart eingerichtet, dass die Schweißnaht gekrümmt mit einem Krümmungswinkel mit weniger als 180° verläuft, wobei die Öffnung des Krümmungsbogens innerhalb des kritischen Randabstands angeordnet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch eine Schweißverbindung eines ersten Werkstückes mit einem zweiten Werkstück in einem Überlappungsbereich nach dem Stand der Technik,
2 schematisch eine Flanschverbindung im Überlappungsbereich nach dem Stand der Technik,
3 schematisch zwei zu fügende Prüfkörper zur Ermittlung eines kritischen Randabstandes, und
4 schematisch eine Schweißnaht eines auf einem zweiten Werkstück angeordneten ersten Werkstückes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine Schweißverbindung 1 eines ersten Werkstückes W1 mit einem zweiten Werkstück W2 nach dem Stand der Technik dargestellt.
Die Werkstücke W1 und W2 sind beispielsweise aus Stahl, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet. Dabei kann es sich insbesondere um Bleche, insbesondere Metallbleche handeln, die beispielsweise zusätzlich beschichtet sind. Insbesondere kann es sich um miteinander zu fügende Metallbleche einer Karosserie, insbesondere einer Fahrzeug-, Schiffs- oder Flugzeugkarosserie handeln.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen beide Werkstücke W1 und W2 beispielsweise eine gleiche Dicke D auf. Möglich ist auch eine Verwendung von zu fügenden Werkstücken unterschiedlicher Dicke.
Das erste Werkstück W1 wird zumindest teilweise auf dem zweiten Werkstück W2 angeordnet, so dass sich für einen Schweißvorgang ein Überlappungsbereich U ergibt, in welchem die Werkstücke W1 und W2 entlang ihrer Ausdehnung miteinander verbunden werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schweißnaht 1.1 in herkömmlicher Weise parallel zu einer der Werkstückkanten W1.1 wenigstens eines der Werkstücke W1 angeordnet.
Ist ein Abstand a₁ der Werkstückkante W1.1 beispielsweise des ersten Werkstückes W1 zu einer Mittellinie M einer Schweißnaht 1.1 zu gering, besteht die Gefahr, dass die Schweißnaht 1.1 eine Rissbildung aufweist, wodurch eine Festigkeit der Schweißverbindung 1 reduziert ist. Ein solcher zu geringer Abstand wird auch als kritischer Randabstand RB bezeichnet. Der kritische Randabstand RB wird dabei maßgeblich bestimmt durch das Material sowie die Dicke D der zu verbindenden Werkstücke W1, W2.
Ist ein Abstand a₂ der Werkstückkante W2.1 des zweiten Werkstückes W2 zu der Mittellinie M zu gering, besteht ebenfalls die Gefahr der Rissbildung in der Schweißnaht 1.1.
Die Fläche A, in der die Gefahr der Rissbildung der in der Fläche A verlaufenden Schweißnaht 1.1 besteht, ist der Bereich des kritischen Randabstands RB. Die Rissbildung innerhalb der Schweißnaht 1.1 in dem kritischen Randabstand RB kann dabei insbesondere durch eine Verschiebung der Werkstücke W1 und W2 aufgrund von ungleichen Temperaturverteilungen während des Schweißvorgangs entstehen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Werkstücke W1, W2 derart miteinander gefügt, dass die diese miteinander verbindende Schweißnaht 1.1 das erste Werkstück W1 durchdringt und in das zweite Werkstück W2 eindringt oder umgekehrt (nicht näher dargestellt).
Auch kann die Schweißnaht 1.1 beide Werkstücke W1, W2 vollständig durchdringen, wie dies in 2 näher dargestellt ist.
2 zeigt eine Schweißverbindung 1 insbesondere für eine Flanschverbindung von zwei in einem Überlappungsbereich U vollständig aufeinander angeordneten Werkstücken W1 und W2 nach dem Stand der Technik. Auch hierbei besteht die Gefahr der Rissbildung in der Schweißnaht 1.1, sofern diese in dem Bereich des kritischen Randabstandes RB verläuft.
Um den kritischen Randabstand RB einer zu realisierenden Schweißverbindung von zwei Werkstücken W1 und W2 zu ermitteln, wird wie in der in 3 gezeigten Schnittdarstellung, eine Probe anhand von zwei Prüfkörpern P1 und P2 geschweißt. Die Prüfkörper P1 und P2 bestehen insbesondere aus dem gleichen Material wie die zu fügenden Werkstücke W1 und W2. Darüber hinaus weisen die Prüfkörper P1 und P2 exakt die gleiche Dicke D wie die Werkstücke W1 und W2 auf. Die Prüfkörper P1 und P2 werden zumindest teilweise aufeinander angeordnet und entlang beispielsweise einer langen Kante P1.1 und P2.1 in einer Haltevorrichtung H eingespannt und somit fixiert.
Anschließend wird ein Schweißvorgang mit den gewünschten Parametern, wie z. B. Schweißgeschwindigkeit, Leistung und Fokussierbedingungen, die auch bei dem zu realisierenden Fügevorgang der Werkstücke W1 und W2 angewendet werden, durchgeführt. Dabei wird die Schweißnaht 1.1 beispielsweise mit einem ersten Abstand von 20 mm parallel zu den nicht eingespannten Kanten P1.2 und P2.2 in die Prüfkörper P1 und P2 eingebracht. Tritt in der Schweißnaht 1.1 keine Rissbildung auf, wird eine nächste Schweißnaht beispielsweise mit einem Abstand von 18 mm parallel zu den nicht eingespannten Kanten P1.2 und P2.2 in die Prüfkörper P1 und P2 eingebracht, wobei die Schweißnäh te 1.1 immer die gleiche Länge aufweisen. Der Schweißvorgang wird mit einem abnehmenden Abstand zu den nicht eingespannten Kanten P1.2 und P2.2 so oft wiederholt, bis eine Rissbildung in der Schweißnaht 1.1 auftritt. Tritt beispielsweise bei einem Abstand von 10 mm der Mittellinie M der Schweißnaht 1.1 zu den nicht eingespannten Kanten P1.2 und P2.2 eine Rissbildung auf, ist dieser Abstand ein Maß für den kritischen Randabstand RB, insbesondere für das bei dem Schweißvorgang verwendete Material sowie dessen Dicke D.
In 4 ist eine Schweißnaht 1.1 einer Schweißverbindung 1 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt.
Dabei ist das erste Werkstück W1 in einer Draufsicht dargestellt, wobei dieses auf dem zweiten Werkstück W2 beispielsweise für eine Flanschverbindung gemäß 2 mit vollständig gleicher Fläche und übereinander liegenden Werkstückkanten W1.1, W2.1 angeordnet ist (= Vollliniendarstellung mit einem ersten Überlappungsbereich U1) oder zumindest teilweise mit einem zweiten Überlappungsbereich U2 (= Strichpunkt-Darstellung, in Analogie zur 1).
Der kritische Randabstand RB für das vorliegende Material bzw. für die vorliegende Dicke D der Werkstücke W1 und W2 ist anhand des in 3 gezeigten Prüfkörpers P ermittelt worden.
Soll der kritische Randabstand für eine größere Zahl unterschiedlicher Anwendungen mit unterschiedlichen Parametern bestimmt werden, so ist es vorteilhaft, ihn mittels Simulationsprogrammen zu ermitteln.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, um eine Rissbildung in der Schweißnaht 1.1 zu vermeiden, dass diese außerhalb des kritischen Randabstandes RB in mindestens einem Abschnitt S₂ parallel zu der Werkstückkante W1.1 wenigstens des ersten Werkstückes W1 in dieses eingebracht wird. Innerhalb des kritischen Randabstandes RB wird mindestens ein weiterer Abschnitt S₁, S₃ der Schweißnaht 1.1 senkrecht zu der Werkstückkante W1.1 des ersten Werkstückes W1 eingebracht.
Hierzu ist die Schweißnaht 1.1 beispielsweise in drei Abschnitte S₁ bis S₃ unterteilt. Dabei wird eine nicht dargestellte bewegbare Schweißvorrichtung, beispielsweise eines Remote-Laserschweißverfahrens, mittels einer Steuereinheit derart gesteuert, dass ein erster Abschnitt S₁ der Schweißnaht 1.1 senkrecht zu der Werkstückkante W1.1 innerhalb des kritischen Randabstandes RB in das erste Werkstück W1 und zweite Werkstück W2 eingebracht wird.
Eine Länge l₁ des in dem kritischen Randabstand RB eingebrachten ersten Abschnittes S₁ der Schweißnaht 1.1 beträgt hierbei mehr als die Hälfte des kritischen Randabstandes RB.
Im weiteren Verlauf der Schweißnaht 1.1 überschreitet diese einen Wert des ermittelten kritischen Randabstandes RB und wird in einem Bereich außerhalb des kritischen Randabstandes RB des ersten Werkstückes W1 fortgeführt. Der Schweißvorgang der Schweißverbindung 1 wird in vorteilhafter Weise ohne Unterbrechen fortgesetzt und verläuft über einen ersten Kreisbogen K₁ in einen zweiten Abschnitt S₂. Der zweite Abschnitt S₂ der Schweißverbindung 1 wird in vorteilhafter Weise außerhalb des kritischen Randabstandes RB, insbesondere parallel zu der Werkstückkante W1.1 des ersten Werkstückes W1 in dieses eingebracht. Dabei beträgt eine Länge l₂ des parallel verlaufenden zweiten Abschnittes S₂ beispielsweise etwa eine Hälfte einer Breite b wenigstens des ersten Werkstückes W1.
Über einen weiteren Kreisbogen K₂ wird die Schweißnaht 1.1 in einem dritten Abschnitt S₃ weitergeführt, der senkrecht zu der Werkstückkante W1.1 des ersten Werkstückes W1 verläuft und in seiner Länge l₃ in etwa der Länge l₁ des ersten Abschnittes S₁ entspricht.
Alternativ zu dem in 4 dargestellten teilweise u-förmigen Verlauf der Schweißnaht 1.1 kann diese auch kreisförmig mit einem Kreisbogen von weniger als 180° in den Überlappungsbereich der zu verbindenden Werkstücke W1 und W2 eingebracht werden. Dabei wird eine Öffnung des Kreisbogens insbesondere in dem kritischen Randabstand RB angeordnet.
In einem möglichen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens können in Abhängigkeit einer Länge bzw. Breite der Überlappungsbereiche U der zu verbindenden Werkstücke W1 und W2 beispielsweise mehrere sich überschneidende Schweißnähte 1.1 in diese eingebracht werden. Dabei können die parallel zu der Werkstückkante W1.1 verlaufenden zweiten Abschnitte ₅₂ der jeweiligen Schweißnaht 1.1 beispielsweise in einem variierenden Abstand zu der Werkstückkante W1.1 oder den Werkstückkanten W1.1, W2.1 in die Werkstücke W1 und W2 eingebracht werden, wodurch die Festigkeit der Schweißverbindung 1 zusätzlich sicher gestellt werden kann.

1: Schweißverbindung
1.1: Schweißnaht
A: Fläche kritischer Randabstand
D: Dicke
M: Mittellinie
P1: Prüfkörper
P2: Prüfkörper
P1.1: eingespannte Kante des Prüfkörpers P1
P2.1: eingespannte Kante des Prüfkörpers P2
P1.2: nicht eingespannte Kante des Prüfkörpers P1
P2.2: nicht eingespannte Kante des Prüfkörpers P2
U: Überlappungsbereich
U1: erster Überlappungsbereich
U2: zweiter Überlappungsbereich
H: Haltevorrichtung
K1: erster Kreisbogen
K2: zweiter Kreisbogen
S1: erster Abschnitt
S2: zweiter Abschnitt
S3: dritter Abschnitt
W1: erstes Werkstück
W2: zweites Werkstück
W1.1: erste Werkstückkante des ersten Werkstücks
W2.1: erste Werkstückkante des zweiten Werkstücks
a1: Abstand Werkstückkante des ersten Werkstücks zur Mittellinie einer Schweißnaht
a2: Abstand Werkstückkante des zweiten Werkstücks zur Mittellinie einer Schweißnaht
b: Breite der Werkstücke
l1: Länge erster Abschnitt
l2: Länge zweiter Abschnitt
l3: Länge dritter Abschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 20060054611 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht (1.1) in einem Überlappungsbereich (U, U1, U2) von mindestens zwei zumindest teilweise aufeinander angeordneten Werkstücken (W1, W2), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkstücke (W1, W2) derart miteinander gefügt werden, dass die Schweißnaht (1.1) innerhalb eines kritischen Randabstandes (RB) von wenigstens einer Werkstückkante (W1.1, W2.1) wenigstens eines der Werkstücke (W1, W2) mindestens einen Abschnitt (S₂) aufweist, derart, dass ein erster Winkel α zwischen der Tangente an diesen Abschnitt (S₂) und der Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 10° und 90° beträgt, und dass die Schweißnaht (1.1) außerhalb des kritischen Randabstands (RB) mindestens einen weiterer Abschnitt (S₁, S₃) aufweist, derart, dass ein zweiter Winkel β zwischen der Tangente an diesen weiteren Abschnitt (S₁, S₃) und der Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 0° und 180° beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel α zwischen 30° und 90° beträgt, vorzugsweise zwischen 45° und 90° beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht (1.1) in einem Überlappungsbereich (U, U1, U2) von mindestens zwei zumindest teilweise aufeinander angeordneten Werkstücken (W1, W2), dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (1.1) gekrümmt mit einem Krümmungswinkel von weniger als 180° teilweise außerhalb und teilweise innerhalb eines kritischen Randabstands (RB) verläuft, wobei eine Öffnung der gekrümmten Schweißnaht (1.1) innerhalb des kritischen Randabstands (RB) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (1.1) mit einem zumindest abschnittsweise u-förmigen Verlauf eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkstücke (W1, W2) derart miteinander gefügt werden, dass die diese verbindende Schweißnaht (1.1) das erste und/oder das zweite Werkstück (W1, W2) durchdringt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkstücke (W1, W2) derart miteinander gefügt werden, dass die diese verbindende Schweißnaht (1.1) das erste Werkstück (W1) durchdringend teilweise in das zweite Werkstück (W2) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkstücke (W1, W2) derart miteinander gefügt werden, dass die diese verbindende Schweißnaht (1.1) das zweite Werkstück (W2) durchdringend teilweise in das erste Werkstück (W1) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Werkstück (W1, W2) während des Schweißvorganges zumindest im Überlappungsbereich (U, U1, U2) aufeinander liegend eingespannt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes und/oder zweites Werkstück (W1, W2) ein Werkstück aus Stahl, Aluminium oder aus Magnesium oder aus einer von deren Legierungen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Schweißverfahren ein Laserschweißverfahren, insbesondere ein so genanntes Remote-Laserschweißverfahren angewendet wird.
Anordnung zur Herstellung einer Schweißnaht (1.1), umfassend eine bewegbare Schweißvorrichtung sowie wenigstens ein erstes und ein zweites Werkstück (W1, W2), wobei das erste Werkstück (W1) auf dem zweiten Werkstück (W2) mit einem Überlappungsbereich (U, U1, U2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißvorrichtung eine Steuer- oder Regeleinheit umfasst, die eine Bewegung der Schweißvorrichtung derart steuert oder regelt, dass eine Schweißnaht (1.1) einbringbar ist, die die innerhalb eines kritischen Randabstandes (RB) von wenigstens einer Werkstückkante (W1.1, W2.1) wenigstens eines der Werkstücke (W1, W2) mindestens einen Abschnitt (S₂) aufweist, derart, dass ein erster Winkel α zwischen der Tangente an diesen Abschnitt (S₂) und der Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 10° und 90° beträgt, und die außerhalb des kritischen Randabstands (RB) mindestens einen weiterer Abschnitt (S₁, S₃) aufweist, derart, dass ein zweiter Winkel β zwischen der Tangente an diesen weiteren Abschnitt (S₁, S₃) und der Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 0° und 180° beträgt.
Anordnung zur Herstellung einer Schweißnaht (1.1), umfassend eine bewegbare Schweißvorrichtung sowie wenigstens ein erstes und ein zweites Werkstück (W1, W2), wobei das erste Werkstück (W1) auf dem zweiten Werkstück (W2) mit einem Überlappungsbereich (U, U1, U2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißvorrichtung eine Steuer- oder Regeleinheit umfasst, die eine Bewegung der Schweißvorrichtung derart steuert oder regelt, dass die Schweißnaht (1.1) gekrümmt mit einem Krümmungswinkel von weniger als 180° teilweise außerhalb und teilweise innerhalb des kritischen Randabstands (RB) in das erste und/oder das zweite Werkstück (W1, W2), einbringbar ist.
Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haltevorrichtung (H) vorgesehen ist, mittels derer die Werkstücke (W1, W2) einspannbar sind.
Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (H) als Schraubklemmvorrichtung ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Werkstück (W1, W2) aus Stahl, Aluminium oder Magnesium oder einer von deren Legierungen gebildet sind bzw. ist.
Fügestelle von zwei zumindest teilweise mit einem Überlappungsbereich (U) übereinander angeordneten Werkstücken (W1, W2), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkstücke (W1, W2) derart miteinander schweißend gefügt sind, dass die Schweißnaht (1.1) innerhalb eines kritischen Randabstandes (RB) von wenigstens einer Werkstückkante (W1.1, W2.1) wenigstens eines der Werkstücke (W1, W2) mindestens einen Abschnitt (S₂) aufweist, derart, dass ein erster Winkel α zwischen der Tangente an diesen Abschnitt (S₂) und der Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 10° und 90° beträgt, und dass die Schweißnaht (1.1) außerhalb des kritischen Randabstands (RB) mindestens einen weiterer Abschnitt (S₁, S₃) aufweist, derart, dass ein zweiter Winkel β zwischen der Tangente an diesen weiteren Abschnitt (S₁, S₃) und der Werkstückkante (W1.1, W2.1) zwischen 0° und 180° beträgt.
Fügestelle von zwei zumindest teilweise mit einem Überlappungsbereich (U) übereinander angeordneten Werkstücken (W1, W2), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkstücke (W1, W2) derart miteinander schweißend gefügt sind, dass die Schweißnaht (1.1) gekrümmt mit einem Krümmungswinkel von weniger als 180° teilweise außerhalb und teilweise innerhalb des kritischen Randabstands (RB) verläuft, wobei eine Öffnung der gekrümmten Schweißnaht (1.1) innerhalb des kritischen Randabstands (RB) des ersten und/oder des zweiten Werkstücks (W1, W2) angeordnet ist.