DE102011013387A1 - Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstücks - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstücks (18) aus zwei Werkstücken (10, 12), insbesondere zweier Blechplatinen aus einer Leichtmetalllegierung und einem Stahl, welche auf Stoß, insbesondere durch Kaltmetalltransferschweißen, miteinander gefügt werden, wobei nach dem Fügen ein Schweißwulst (24) zwischen den Werkstücken (10, 12) in seiner Höhe bzgl. einer benachbarten Werkstückoberfläche (26) reduziert wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstücks nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
• Verbundwerkstücke aus auf Stoß verschweißten Blechplatinen, Blechbändern oder dergleichen sind dem Stand der Technik als allgemein bekannt zu entnehmen. Insbesondere in Form so genannter Tailored Blanks, also maßgeschneiderter Blechplatinen, finden derartige Verbundwerkstücke zunehmend Anwendung im Automobilbau. Ein übliches Schweißverfahren zum Fügen einzelner Blechplatinen auf Stoß ist das Kaltmetalltransferschweißen. Während dieses Verfahren auch bei sehr langen Schweißnähten und der Verbindung von inhomogenen Werkstoffen, wie beispielsweise Stahl mit Aluminium, sehr gute Schweißergebnisse liefert, führt es nachteiligerweise zur Entstehung von deutlich über die Bauteiloberfläche hinaus ragenden Schweißwülsten. Diese sind bei späteren Umformschritten eines derartigen Verbundwerkstückes problematisch und können das Umformergebnis beeinträchtigen. Auch bei Verbundwerkstücken in Form von auf Stoß verschweißten endlosen Metallbändern führen solche Schweißnähte zu Problemen, insbesondere wenn die gefügten Bänder zur Zwischenlagerung nochmals auf Spulen aufgehaspelt werden sollen.
• Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, welches die Herstellung von besonders gut weiterverarbeitbaren Verbundwerkstücken ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
• Bei einem derartigen Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstückes werden zwei Werkstücke, insbesondere zwei Blechplatinen aus einer Leichtmetalllegierung und einem Stahl, auf Stoß miteinander gefügt, wozu vorzugsweise das Kaltmetalltransferschweißen Anwendung findet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass nach dem Fügen ein Schweißwulst zwischen den Werkstücken in seiner Höhe bezüglich einer benachbarten Werkstückoberfläche reduziert wird. Dies beseitigt den störenden Einfluss des Schweißwulstes bei einer späteren Umformung bzw. bei einer Zwischenlagerung von Endlosbändern auf Spulen oder dergleichen.
• Vorzugsweise wird zum Reduzieren der Höhe des Schweißwulstes ein trennendes Verfahren, insbesondere das Fräsen, Stoßen oder Schaben verwendet, da hierdurch Gefügeänderungen im Fügebereich zuverlässig vermieden werden können.
• Alternativ zur Verwendung von trennenden bzw. spanenden Verfahren kann der Schweißwulst auch umformend behandelt werden. Hier ist es möglich, durch Walzen, Pressen oder dergleichen den Schweißwulst abzuflachen, um so dessen störende Einflüsse zu beseitigen.
• Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt hierbei eine schematische Darstellung des Ablaufs eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Zum Herstellen eines Verbundhalbzeuges, beispielsweise eines Tailored Blanks, werden zunächst zwei Blechplatinen 10, 12 bereitgestellt. Die Blechplatine 10 besteht aus einem Stahlwerkstoff, die Blechplatine 12 aus einer Aluminiumlegierung, es kann sich aber auch um eine andere Leichtmetalllegierung handeln. Die Blechplatinen 10, 12 werden auf Stoß nebeneinander fixiert und mittels einer Schweißvorrichtung 14 entlang der Stoßnaht 16 miteinander verschweißt. Dabei kann die Schweißverbindung beispielsweise durch ein Kaltmetalltransfer-Schweißverfahren (CMT), durch Laserschweißen, durch ein Reibrührschweißverfahren oder ein weiteres geeignetes Schweißverfahren erzeugt werden. Hierdurch ergibt sich ein im Ganzen mit 18 bezeichnetes Hybridhalbzeug, welches im Fügebereich 20 zwischen den ursprünglichen Blechplatinen 10, 12 eine Schweißnaht 22 aufweist. Diese umfasst einen Schweißwulst 24, der sich über die benachbarte Bauteiloberfläche 26 erhebt.
• Ein solcher Schweißwulst 24 kann sich bei einem späteren Umformen des Verbundhalbzeuges 18 störend auswirken, weswegen in der Folge der Schweißwulst 24 spanend abgetragen wird. Die Oberfläche 28 der Schweißnaht 22 schließt nach diesem Abtragen bündig mit der benachbarten Oberfläche 26 des Verbundhalbzeuges 18 ab. Ein solches Verbundhalbzeug 18 kann nun problemlos, beispielsweise durch Tiefziehen, weiterbearbeitet werden. Werden die Blechplatinen 10, 12 in Form von Endlosbändern bereitgestellt, so kann das resultierende Halbzeug 18 ebenfalls problemlos auf Spulen aufgehaspelt werden.
• Das beschriebene Verfahren eignet sich für beliebige Materialpaarungen der Blechplatinen 10, 12, insbesondere auch für homogene Materialpaarungen wie Stahl-Stahl, Aluminium-Aluminium oder dergleichen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstücks (18) aus zwei Werkstücken (10, 12), insbesondere zweier Blechplatinen aus einer Leichtmetalllegierung und einem Stahl, welche auf Stoß, insbesondere durch Kaltmetalltransferschweißen, miteinander gefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Fügen ein Schweißwulst (24) zwischen den Werkstücken (10, 12) in seiner Höhe bzgl. einer benachbarten Werkstückoberfläche (26) reduziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißwulst (24) mittels eines trennenden Verfahrens, insbesondere durch Fräsen oder Stoßen, abgetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißwulst mittels eines der Schweißwulst (24) mittels eines umformenden Verfahrens, insbesondere durch Walzen, Pressen oder dgl., abgeflacht wird.

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