DE102015100935A1

DE102015100935A1 - Verfahren zum Verschweißen von mindestens zwei Bauteilen aus Metall

Info

Publication number: DE102015100935A1
Application number: DE102015100935.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2016-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von mindestens zwei Bauteilen aus Metall, wobei die mindestens zwei Bauteile zunächst zur Bildung der Schweißfuge in die gewünschte Kontaktstellung zueinander gebracht und in dieser Stellung vorläufig fixiert werden, wonach die Verschweißung stattfindet, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die vorläufige Fixierung der mindestens zwei Bauteile durch eine Klebeverbindung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von mindestens zwei Bauteilen aus Metall, wobei die mindestens zwei Bauteile zunächst zur Bildung der Schweißfuge in die gewünschte Kontaktstellung zueinander gebracht und in dieser Stellung vorläufig fixiert werden, wonach die Verschweißung stattfindet.
Die zu verschweißenden Bauteile werden zunächst in die gewünschte Bearbeitungstellung gebracht, auch Fügen genannt, und in dieser Stellung in der Regel durch Hilfsvorrichtungen fixiert. Derartige Hilfsvorrichtungen sind beispielsweise Schraubzwingen, die bei einfacher Geometrie der zu verschweißenden Bauteile so angeordnet werden können, dass sie den Schweißvorgang nicht übermäßig stören.
Bei komplizierteren Bauformen und/oder Verbindungskonturen ist die vorläufige Fixierung der Bauteile gegeneinander mittels Schraubzwingen derart aufwändig und unhandlich, dass der Schweißvorgang nur unter hohem zeitlichen Aufwand und mit schwieriger Schweißgerätführung zu bewerkstelligen ist. Insbesondere wenn mehr als zwei Bauteile miteinander zu verschweißen sind, ist es in der Regel unmöglich, diese gleichzeitig relativ zueinander zu fixieren, so dass die einzelnen vorläufigen Verbindungen nacheinander herzustellen sind.
Darüber hinaus können die Zwingenbacken bei Bauteilen mit empfindlichen Oberflächen Druck- und/oder Kratzspuren hinterlassen.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art so zu führen, dass auf die Hilfsvorrichtungen verzichtet werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die vorläufige Fixierung der mindestens zwei Bauteile durch eine Klebeverbindung erfolgt.
Auf diese Weise erhalten auch bei Bedarf mehr als zwei miteinander zu verschweißende Bauteile gleichzeitig eine exakte vorläufige Fixierung relativ zueinander und, was das Wesentliche ist, eine gleichmäßig gute Zugänglichkeit der Schweißvorrichtung relativ zum Schweißort / zu den Schweißorten, da störende Hilfsvorrichtungen fehlen.
Der Kleber wird gemäß Anspruch 2 auf die Kontaktfläche mindestens eines Bauteils aufgetragen, und die zu verklebenden Bauteile werden so lange gegeneinander gepresst, bis die Funktionsfestigkeit des Klebers erreicht ist. Dies ist insoweit wichtig, da diese Festigkeit bereits nach 20 bis 30 Sekunden vorhanden ist und für die weitere Verfahrensführung völlig ausreichend ist, die darin besteht, dass entlang der Schweißfuge einige wenige Schweißpunkte gesetzt werden, durch die die Klebeverbindung nicht so stark aufgeheizt wird, dass der gewünschte Halt verloren ginge.
Nachdem somit die Verbindung ausreichend stabilisiert ist, hat der Kleber seine Schuldigkeit getan und wird beim anschließenden endgültigen Schweißvorgang rückstandslos verbrannt, so dass die entstandene Schweißnaht einwandfrei ist.
Ein geeigneter Kleber ist durch den Anspruch 3 gegeben. Es ist ein lösemittelfreier Kleber auf der Basis von Alkoxy-Cyanacrylat, also ein so genannter Sekundenkleber, der in der Regel zur Verbindung von Kunststoffteilen verwendet wird, bislang aber im Zusammenhang mit der Verschweißung von Metallbauteilen nicht angedacht wurde.
Ein derartiger Kleber benötigt zur endgültigen Aushärtung zwar ca. 19 bis 20 Stunden, die Funktionsfestigkeit ist jedoch – wie oben erwähnt – bereits nach 20 bis 30 Sekunden erreicht.
Damit beim Zwischenschritt des Punktschweißens diese Festigkeit nicht verloren geht, sollte der Kleber gemäß Anspruch 4 eine Erweichungstemperatur von mindestens 80°C aufweisen, die beim Setzen der wenigen Schweißpunkte entlang der gesamten Klebeverbindung nicht erreicht wird.
Die Vorbereitungshandlungen wie Kleberauftrag, Fügen und Aufeinanderpressen der Bauteile werden – beispielsweise bei Sonderanfertigungen – vom Schweißer manuell durchgeführt.
Bei Serienfertigung kann aber auch der Einsatz eines automatischen Handhabungsgerätes (Industrieroboter) vorgesehen sein, wobei sich als weiterer Vorteil ein gleichmäßigerer Klebstoffauftrag und ein exakter einzuhaltender Pressdruck ergibt als bei der manuellen Verfahrensführung.
Da die Schweißfuge von allen Seiten gut zugänglich ist, ist nicht nur die Arbeit des Schweißers selbst sondern auch der Einsatz von Schweißrobotern erleichtert.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der 1 bis 4 erläutert.
In der 1 ist ein mit einem weiteren Bauteil 2 zu verschweißendes Bauteil 1 aus Metall dargestellt, wobei ein Kleber 3 auf die Kontaktfläche 4 der späteren Schweißverbindung aufgetragen wird.
In der 2 ist dargestellt, wie das Bauteil 2 mit dem Bauteil 1 zusammen gefügt wird und ein Druck p zur Anpressung des Bauteils 2 auf das Bauteil 1 ausgeübt wird.
In der 3 ist dargestellt, dass nach Erreichen der Funktionsfestigkeit der Klebeverbindung einige wenige Schweißpunkte 5 entlang der Schweißfuge angebracht worden sind.
Schließlich zeigt die 4 die Bauteile 1 und 2, welche mittels der Schweißnaht 6 endgültig miteinander verbunden sind.

Claims

Verfahren zum Verschweißen von mindestens zwei Bauteilen aus Metall, wobei die mindestens zwei Bauteile zunächst zur Bildung der Schweißfuge in die gewünschte Kontaktstellung zueinander gebracht und in dieser Stellung vorläufig fixiert werden, wonach die Verschweißung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass die vorläufige Fixierung der mindestens zwei Bauteile (1, 2) durch eine Klebeverbindung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kleber (3) auf zumindest eine der jeweiligen Kontaktflächen (4) der mindestens zwei Bauteile (1, 2) aufgetragen wird, die Bauteile (1, 2) so lange gegeneinander gepresst werden, bis die Funktionsfestigkeit des Klebers erreicht ist, anschließend einige wenige Schweißpunkte (5) zur Stabilisierung der Verbindung zwischen den Bauteilen (1, 2) entlang der Schweißfuge angebracht werden und danach das Erstellen der vollständigen Schweißnaht (6) mit rückstandsloser Verbrennung des Klebers erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein lösemittelfreier Kleber auf der Basis von Alkoxy-Cyanacrylat eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber eine Erweichungstemperatur von mindestens 80°C aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen des Klebers, das Fügen der mindestens zwei Bauteile und das Aneinanderpressen dieser Bauteile manuell erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen des Klebers, das Fügen der mindestens zwei Bauteile und das Aneinanderpressen dieser Bauteile durch ein automatisches Handhabungsgerät erfolgt.