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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Schwallbleches bzw. eines Schottbleches in einem wannenartigen Metallbauteil sowie ein solches wannenartiges Metallbauteil mit einem Schwallbleches.
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Das Widerstandspunktschweißen wird zur Verbindung von Blechen im Karosserie- und Fahrzeugbau und allgemein in der blechverarbeitenden Fertigung angewendet.
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Das Prinzip besteht darin, dass den zu verschweißenden Metallteilen über Elektroden unter der Wirkung von Kraft Strom zugeführt wird. Durch die Widerstandserwärmung werden die Verbindungspartner bis zum Erreichen der erforderlichen Schweißtemperatur erhitzt. Die Teile werden an ihrer Berührungsstelle zwischen den Elektroden unter der Wirkung einer Elektrodenkraft punktförmig durch Erstarren von Schmelze, durch Diffusion oder in fester Phase verschweißt. Innerhalb relativ kurzer Zeit wird eine hohe Energie in Form von joulescher Stromwärme auf eine kleine Fläche der Werkstücke konzentriert, wobei unter Zuführung von hohem Druck eine nicht-lösbare Verbindung entsteht.
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Bei tiefgezogenen wannenartigen Bauteilen, wie zum Beispiel Ölwannen, sind häufig vertikale Schwall- bzw. Stehbleche vorgesehen. Zum Integrieren bzw. Befestigen dieser Schwallbleche in das wannenartige Bauteil weisen diese in einer vertikalen Z-Richtung unterseitig häufig relativ große Laschen auf. Diese Laschen werden zumeist durch Abkantung des, das Schwallblech ausbildenden, Materials hergestellt. Anschließend werden die abgekanteten Laschen mittels Punktschweißen mit einer Bodenwandung des wannenartigen Bauteils verbunden.
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Das Widerstandsbuckelschweißen ist ein Widerstandspressschweißverfahren zum Verschweißen von Blechen miteinander oder mit Schweißmuttern und von Drähten unterschiedlichster Abmessungen und Materialien.
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Im Unterschied zum Widerstandspunktschweißen wird beim Widerstandsbuckelschweißen die zum Schweißen notwendige Stromdichte nicht durch die Elektroden, sondern durch die Bauteilform generiert. Die Elektroden dienen beim Widerstandsbuckelschweißen nur der Stromzuführung und der Krafteinbringung. Der prinzipielle Aufbau von Buckelschweißvorrichtungen entspricht dem von Widerstandspunktschweißgeräten. Das Widerstandsbuckelschweißen ist eine Variante des Widerstandspressschweißens. Durch elektrischen Strom und eine Kraft, die den Werkstücken durch meist ebene, großflächige Elektroden zugeführt werden, wird eine Schweißverbindung erzeugt.
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In der
EP 2 966 273 A1 sind eine Ölwanne sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren beschrieben.
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Aus der
DE 25 19 698 A1 geht eine elastische Ölwanne mit Schwall- bzw. Schottblechen hervor.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zum Befestigen zumindest eines in etwa vertikalen Schwallbleches in einem wannenartigen Metallbauteil bereitzustellen, das einfach, reproduzierbar und kostengünstig ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein solches wannenartiges Metallbauteil mit zumindest einem vertikalen Schwallblech bereitzustellen, das einfach und kostengünstig in der Herstellung ist.
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Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Befestigen zumindest eines in etwa vertikalen Schwallbleches in einem wannenartigen Metallbauteil vorgesehen. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Einsetzen des zumindest einen Schwallbleches in das wannenartigen Metallbauteil, wobei das Schwallblech in vertikaler Z-Richtung unterseitig zumindest einen Buckel zum Widerstandsbuckelschweißen aufweist,
- Anbringen von zumindest einer ersten Elektrode einer Widerstandsbuckelschweißeinrichtung an dem Schwallblech und Anbringen einer zweiten Elektrode der Widerstandsbuckelschweißeinrichtung an dem wannenartigen Metallbauteil,
- Anlegen eines Schweißstroms mittels der Elektroden der Widerstandsbuckelschweißeinrichtung, und
- Aufschmelzen der Buckel, derart, dass im Bereich der Buckel eine Schweißverbindung zwischen Schwallblech und wannenartigem Metallbauteil ausgebildet wird.
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Mittels einer einfachen Fügetechniken wie dem Widerstandsbuckelschweißen können somit wannenartige Metallbauteile mit Stehblechen, wie zum Beispiel Batterie- oder Ölwannen aus Stahl oder Aluminium, hergestellt werden. Bei derartigen Bauteilen sind die eingesetzten Bleche, wie z.B. Schwallbleche vertikal angeordnet.
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Unter einem in etwa vertikalen Schwallblech bzw. Schott bzw. Stehblech wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung neben einem vertikal bzw. in etwa vertikal abgeordneten Blech auch ein Blech verstanden dass im Fügebereich gegenüber einer Horizontalen unter einem vorbestimmten Winkel größer gleich 60° geneigt ist
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Ein solches Blech kann im Querschnitt ebenflächig oder konturiert, wie z.B. gewellt, geriffelt bzw. gebogen und/oder mit Knicken bzw. Abkantungen oder sonstigen geometrischen Formen und/oder mit Versteifungselementen ausgebildet sein. Insbesondere kann das Blech derart ausgebildet sein, dass es entsprechend der Konturen eines wannenartigen Metallbauteils ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Abbrechen des geschweißten Bleches durch Schwallkräfte effektiv vermieden werden. Das bedeutet die Geometrie eines solchen Bleches in der Draufsicht ist nahezu beliebig ausbildbar, wie z.B. in etwa rechteckförmig und/oder mit Rundungen, Ausschnitten, Aussparungen oder dergleichen.
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Dieses in etwa vertikale Blech verhindert das das Öl in schnell gefahrenen Kurven in der Ölwanne zu sehr zur Seite schwappt und die eine Ölpumpe Luft saugt. Zudem läuft das Öl langsamer über das Blech und kühlt etwas in den Ritzen des Stehbleches bevor es wieder in die Ölwanne fließt. Derartige, in etwa vertikale Bleche können gegenüber der vertikalen geneigt sein, was im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als in etwa vertikal angesehen wird.
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Weiterhin können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auch sogenannte Ölhobel, insbesondere in Kombination mit zumindest einem Schwallblech, in eine Ölwanne integriert werden, die Leistungsverluste durch Planschen reduzieren. Planschen beschreibt das Eintauchen bewegter Bauelemente im Ölsumpf. Dies kann zu Leistungsverlusten führen. Ein Ölhobel reduziert anhaftende Ölmengen an bewegte Teile wie z.B. der Kurbelwelle und vermindert damit Leistungsverluste. Zudem wird der Ölstand im Sumpfbereich bei Betrieb des Motors vergleichsweise erhöht. Ölhobel selbst können gegenüber der Horizontalen auch um mehr als 60° geneigt sein. Der Fügebereich eines solchen Bleches liegt jedoch in dem vorstehend definierten Bereich.
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Dadurch, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren zumindest ein in etwa vertikales Schwall- bzw. Stehblech in einem wannenartigen Metallbauteil mittels Widerstandsbuckelschweißen befestigt bzw. in dieses integriert wird ist es möglich, den Schweißprozess im Vergleich zum Punktschweißen schneller auszuführen, da die Schweißzeiten beim Widerstandsbuckelschweißen wesentlich kürzer sind als beim Punktschweißen. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich somit im Vergleich zum Punktschweißen aufgrund der kurzen Schweißzeit schneller ausführen.
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Der größere Materialeinsatz an den Schwallblechen liegt daran, dass die abgekanteten Laschen zusätzliche Materialabwicklung benötigen. Im Vergleich zum erfindungsgemäßen Verfahren sind die Kosten für die Umformwerkzeuge ebenfalls höher, da die Schweißlaschen abgekantet bzw. hochgestellt werden müssen.
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Somit benötigt das Ausbilden eines Buckels an bzw. in einem Schwallblech einen wesentlich geringeren Materialeinsatz gegenüber den beim Punktschweißen verwendeten und relativ großflächig ausgebildeten Laschen. Das Schwallblech einer solchen Baugruppe umfassend zumindest ein Schwallblech und ein wannenartiges Metallbauteil ist aufgrund des geringeren Materialeinsatzes somit günstiger im Vergleich zu einem Schwallblech mit Laschen zum Buckelschweißen. Auf diese Weise ist es möglich, wannenartige Metallbauteile mit zumindest einem Schwallblech kostengünstig herzustellen,
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Zudem kann auch auf Umformstationen verzichtet werden, da keine Laschen ausgebildet und abgekantet bzw. hochgestellt werden müssen. Zudem können kleinere Werkzeuge und kleinere Stanzanlagen zum Ausbilden der Baugruppe verwendet werden, so dass auch die Betriebsmittel erheblich kostengünstiger sind.
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Da die Schweißbuckel vorzugsweise an der Beschnittkante der Schwallbleche ausgebildet sind und da beim Widerstandsbuckelschweißen ein Bauteil mit mehreren Schweißanbindungen in einem einzigen Schweiß-Hub geschweißt, kann der Schweißprozess im Vergleich zum Punktschweißen schneller ausgeführt werden.
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Zusammengefasst bietet das erfindungsgemäße Verfahren die nachfolgenden Vorteile:
- - geringere Werkzeugkomplexität
- - Verkürzung der Schweißzeit und damit höhere Anlagenverfügbarkeit
- - kostengünstige Funktionsintegration für tiefgezogene Bauteile
- - schnellerer Schweißprozess
- - geringere Betriebsmittelkosten bei Schottblechen durch einfachere Werkzeuge
- - Anwendung von kleineren Umformanlagen durch Werkzeuggrößenreduktion.
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Insbesondere wenn mehrere Schweißverbindungen am Schwallblech vorgesehen sind, bringt das Punktschweißverfahren erhebliche Nachteile mit sich, da dieses entweder zeitintensiv ist oder bei paralleler bzw. gleichzeitiger Schweißung mehrere Schweißpunkte kostenintensiv ist, da mehrere Punktschweißzangen zur Anwendung verwendet werden müssen.
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Das Schwallblech kann mehrere Buckel zum Widerstandsbuckelschweißen aufweisen, wobei diese gleichzeitig bzw. synchron mittels einer einzigen Widerstandsbuckelschweißeinrichtung mit zwei Elektroden aufgeschmolzen werden können.
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Die erste Elektrode kann eine Anode sein, die eine Kraft auf das Schwallblech in vertikaler Z-Richtung nach unten ausübt. Die zweite Elektrode kann eine federbeaufschlagte Kathode sein, deren Federkraft in vertikaler Z-Richtung nach oben wirkt.
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Im wannenartigen Metallbauteil können erfindungsgemäß auch mehrere Schwallbleche vorgesehen sein, die in etwa parallel und/oder in einer Gitter bzw. Rasteranordnung angeordnet sind.
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Die Buckel können am Schwallblech in vertikaler Z-Richtung unterseitig fluchtend zur Erstreckung des Schwallblechs angeordnet sein.
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Das Schwallblech kann zusätzlich und oder alternativ in vertikaler Z-Richtung unterseitig eine sich in etwa quer zum Schwallblech bzw. sich parallel zu einer Bodenwandung des wannenartigen Bauteils eine Buckelabkantung aufweisen, an der die Buckel sich in vertikaler Z-Richtung nach unten erstrecken.
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Das Schwallblech kann in vertikaler Z-Richtung oberseitig eine sich in etwa quer zum Schwallblech bzw. eine sich in etwa in horizontaler Richtung verlaufenden Stromabkantung aufweisen, die zur verbesserten Stromeinbringung in das Bauteil vorgesehen ist.
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Das Vorsehen einer Stromabkantung ist dahingehend vorteilhaft, da beim Ausstanzen der Schwallbleche die Schnittkante in der Regel lediglich zu einem Drittel geschnitten und zu zwei Drittels abgebrochen wird. Daher hat die Stromabkantung den Vorteil, dass mehr Strom in das Schwallblech eindringbar ist.
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Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren durch die Verwendung des Widerstandsbuckelschweißens beim Befestigen von Schwall- bzw. Stehblechen in wannenartige Metallbauteile in einen einzigen Arbeitsschritt ausgeführt werden. Dies bringt ebenfalls erhebliche Zeit- und Kostenvorteile mit sich.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein wannenartiges Metallbauteil mit zumindest einem vertikalen Schwallblech vorgesehen, wobei das Schwallblech in vertikaler Richtung unterseitig über zumindest eine in etwa linsenförmige Schweißverbindung materialschlüssig mit dem wannenartigen Metallbauteil verbunden ist, wobei die linsenförmige Schweißverbindung ein abgeschmolzener Buckel ist, der mittels Buckelschweißen abgeschmolzen wurde.
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Die vorstehend beim erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteile gelten analog für das erfindungsgemäße wannenartige Bauteil mit zumindest einem vertikalen Schwall- bzw. Stehblech.
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Vorzugsweise kann das wannenartige Metallbauteil eine Öl- oder eine Batteriewanne sein.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Baugruppe umfassen eine wannenartiges Bauteil und zumindest ein Stehblech mit Buckeln in einer seitlich geschnittenen Ansicht,
- 2 ein Ausschnitt einer solchen Baugruppe in einer seitlich geschnittenen Ansicht, wobei das Stehblech in vertikaler Z-Richtung oberseitig eine Abkantung zur verbesserten Stromeinbringung aufweist, und
- 3 ein Ausschnitt einer solchen Baugruppe in einer seitlich geschnittenen Ansicht, wobei das Stehblech in vertikaler Z-Richtung unterseitig eine Abkantung mit Buckel aufweist.
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Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Baugruppe 1 wie zum Beispiel einer Öl- oder eine Batteriewanne beschrieben (1).
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Eine solche Baugruppe 1 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein durch Tiefziehen hergestelltes wannenartiges Metallbauteil 2 sowie zumindest ein Schwall- bzw. Stehblech 3.
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Das wannenartige Metallbauteil 2 umfasst zumindest eine Bodenwandung 4 sowie zumindest vier damit einstückig verbundene Seitenwandungen 5.
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Das Schwallblech 3 weist in vertikaler Z-Richtung unterseitig fluchtend zur Erstreckung des Schwallblechs mehrere Buckel 6 zum Widerstandsbuckelschweißen auf. Die Buckel erstrecken sich in vertikaler Z-Richtung sowie in einer Ebene quer dazu über eine Länge von in etwa 1mm.
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Weiterhin ist eine Robotereinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen, wobei die Robotereinrichtung eine im Raum frei bewegliche Roboterzange aufweist, die eine Anode einer Widerstandsbuckelschweißeinrichtung ausbildet.
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Mittels dieser Robotereinrichtung wird dann ein Schwallblech 3 in vertikaler Ausrichtung auf die 4 Bodenwandung des wannenartigen Metallbauteils 2 aufgesetzt.
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Weiterhin wird eine federbelastete Kathode der Widerstandsbuckelschweißeinrichtung entsprechend an eine Unterseite der Bodenwandung 4 der Ölwanne 1 angeordnet.
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Bevor über die Anode und die Kathode der Widerstandsbuckelschweißeinrichtung ein Strom an die Baugruppe angelegt wird, wird noch ein vorbestimmter Druck mittels der entsprechenden Elektrode in vertikaler Z-Richtung nach unten auf das Schwallblech derart ausgeübt, dass dieses mit einer vorbestimmten Kraft auf die Bodenwandung der Ölwanne gedrückt wird. Besonders bevorzugt ist eine Kraft von 0,001 bis 5 MPa und insbesondere 0,002 bis 0,05 MPa vorgesehen.
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Anschließend wird ein Schweißstrom mittels der Elektroden der Widerstandsbuckelschweißeinrichtung angelegt. Als Stromquelle der Widerstandsbuckelschweißeinrichtung ist eine Gleichstromquelle vorgesehen, die einen Gleichstrom mittels Kondensatorentladung an die Baugruppe anlegt.
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Alternativ, jedoch nicht bevorzugt kann auch Wechselstrom (AC) mit einer Frequenz von 50 Hz (oder 60 Hz)verwendet werden. Dieser kann einfach mittels entsprechend leistungsstarker Transformatoren aus dem Netz erzeugt werden. Für die meisten Anwendungen ist diese Stromart zwar geeignet, Strom und Schweißzeit werden jedoch durch Phasenanschnittsteuerung mit einem Thyristorsteller gesteuert, weshalb die Zeit- und Stromregelinkremente minimal 10ms (bzw. 8,3ms) betragen, was für präzise Steuerung oft zu lang ist.
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Um eine rasche und gleichmäßige Einbringung der Energie zu gewährleisten, wird Gleichstrom (DC) verwendet. Mehr oder weniger geeignete DC-Quellen sind:
- - Einphasengleichrichter (geringere Qualität des Gleichstroms)
- - Frequenzwandler (können je nach Einstellung DC-Impulse oder Niederfrequenz erzeugen → dann AC)
- - Dreiphasengleichrichtermaschinen, mit einem dreiphasigen Schweißtransformator und dreiphasigem Gleichrichter
- - Inverteranlagen (MFDC = Mittelfrequenz-Anlagen, üblicherweise mit Gleichspannungszwischenkreis und 1000-4000 Hz Taktfrequenz des Wechselrichters, mit höheren Frequenzen, bis 20 kHz - dann HFDC = Hochfrequenz-Anlagen genannt) und Gleichrichtung (DC) am Ausgang des entsprechenden Transformators.
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Bei MFDC und HFDC eingesetzte Inverter werden in der Regel mit Dreiphasen-Wechselstrom (z.B. 400V) versorgt. Die Spannung wird gleichgerichtet und IGBT erzeugen daraus eine Rechteckspannung von 1 bis 20 kHz. Diese Spannung (im Allgemeinen 400 V) gelangt anschließend in einen geeigneten Transformator. Aufgrund der höheren Frequenz ist er leichter und effizienter als ein netzfrequenter Transformator. Ausgangsseitig muss gleichgerichtet werden, da ansonsten die Induktivität der Stromzuführungen zu den Schweißelektroden den Strom zu sehr begrenzen würde.
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Auf diese Weise schmelzen die unterseitig am Schottblech vorgesehenen Buckel 6 derart auf, dass sich eine in etwa linsenförmige materialschlüssige Schweißverbindung zwischen dem Schottblech 3 und dem der Bodenwandung 4 des wannenartigen Metallbauteils 2 erzeugt wird. Die linsenförmige Schweißverbindung entsteht durch eine Rückverformung der Buckel 6 während des Widerstandsbuckelschweißvorgangs.
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Die Stromkonzentration an der Schweißstelle wird durch eingeprägte Buckel in die zu verbindenden Bleche oder durch die Form der Fügeteile erreicht. Je nach der Buckel- und Elektrodenanordnung ergeben sich verschiedene Varianten des Buckelschweißens.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren sind z.B. geprägte Buckel in der Ölwanne und geschnittene Buckel am Schwallblech vorgesehen. Der aufzuschmelzende Buckel ist bevorzugt im größeren Bauteil der Baugruppe, d.h. an der Ölwanne ausgebildet.
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Auf diese Weise wird vermieden, dass der Buckel im Schwallblech abschmilzt noch bevor die Ölwanne eine ausreichend hohe Temperatur zum Ausbilden einer Schweißverbindung erreicht hat.
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Um den Schwallblechseitigen Buckel kostengünstig zu erzeugen sind erfindungsgemäß die nachfolgenden Varianten vorgesehen.
- - Mit hohem Strom in kurzer Zeit: Kondensator-Entladungsschweißen (KE). Auch möglich mit Mittelfrequenzschweißen.
- - Mit einem verhältnismäßig geringen Anteil des Schweißstroms kann die Anlage der Buckel an das zu schweißende Bauteil zunächst in der Anlagefläche optimiert werden, bevor der Schweißprozess beginnt. Z.B. kann somit ein Höhenunterschied einzelner Buckel zu einer synchronen Anlage beim Schweißen herstellt werden.
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Während des Schweißens werden die Buckel durch die Elektrodenkraft und Erwärmung infolge des Stromflusses weitgehend zurückverformt. Diese Rückverformung ist meistens nicht vollständig, wobei die zurückbleibende Oberflächendeformation am Werkstückteil mit dem eingeprägten Buckel erhalten bleibt. Der beim Schweißen aufgeschmolzene Buckel bildet eine materialschlüssige Schweißverbindung in Form einer Linse.
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Die Wärmeerzeugung ist abhängig von den Widerstandsverhältnissen an der Fügestelle und dem Quadrat des fließenden Stroms. Zur Bildung der Schweißlinse tragen wesentlich der Kontaktwiderstand und die Stoffwiderstände der beteiligten Fügepartner bei. Der Kontaktwiderstand zwischen den Fügeteilen wird durch die Buckelgeometrie, die Anpresskraft und den Oberflächenzustand der Werkstücke beeinflusst. Die Elektroden werden beim Schweißen bevorzugt direkt mittels einer entsprechenden Kühleinrichtung gekühlt, um die Standzeit zu erhöhen. Saubere Oberflächen der Werkstücke und Arbeitsflächen der Elektroden sind für die gleichbleibende Qualität wichtig.
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Beim Stanzen der in etwa vertikalen Bleche entstehen verschiedene Bereiche über entlang einer Schnittkannte hin. Ein dabei entstehender Glattschnittanteil beträgt ca. 1/3 der Blechdicke. Über Verkleinerung der „Schnittluft“ (Abstand von Obermesser zu Untermesser) kann der Glattschnittanteil erhöht werden.
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Zur Verbesserung der Buckel 6 kann vorgesehen sein, die Werkzeugparameter, wie z.B. die Schnittluft, bzw. den „Glattschnittanteil“ von 1/3 auf größer 2/3 zu erhöhen.
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Die Linse ist von einer Wärmeeinflusszone umgeben. Das Gefüge des Werkstoffs in der Wärmeeinflusszone wird durch die Wärmeeinwirkung verändert. Die Schweißparameter beeinflussen die Größe der Schweißverbindung und das Gefüge der Wärmeeinflusszone und damit die Verbindungsqualität.
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Die Einstellparameter sind der Schweißstrom, die Schweißstromzeit und die Elektrodenkraft. Da der Kontaktwiderstand zwischen den Fügeteilen durch die Buckelgeometrie beeinflusst wird, muss auch die Buckelgeometrie als Einstellparameter gewertet werden. Wichtig für die Verbindungsbildung sind das sogenannte Auf- und Nachsetzen, das elektrische Betriebsverhalten der Schweißeinrichtung sowie die Stromart und Stromform.
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Die Stromstärke kann, je nach Buckelmenge und Größe, bei MF im Bereich zwischen 5 und 150 kA liegen.
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Die Leistung kann, je nach Buckelmenge und Größe, bei KE zwischen 3000 und 50.000 Ws liegen (bei KE wird üblicherweise die Leistung eingestellt, nicht der Strom).
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Die Kraft (von oben) wird zwischen 200 kg und 10 t liegen, bei KE tendenziell höher als bei MF.
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Um ein gutes Nachsetzverhalten zu erzielen kann die Kraft bzw. der Anpressdruck mittels Tellerfedern, Gummifedern, Gasdruckfedern etc. und geringer zu beschleunigender Masse aufrecht erhalten werden.
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Die Elektrodenkraft beeinflusst den Kontaktwiderstand. Die erforderliche Kraft richtet sich nach der geometrischen Form der Buckel, der Werkstoffdicke und der Werkstofffestigkeit. Zu hohe Elektrodenkraft und ein hartes Aufsetzen der Elektroden kann eine unzulässige Rückverformung der Buckel bereits vor Einsetzen des Schweißprozesses verursachen.
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Die Höhe des Schweißstromes bestimmt die Höhe der entstehenden jouleschen Stromwärme. Die Stromstärke geht quadratisch in die Wärmeerzeugung ein. Daher sind Schwankungen des Stromes deutlich bemerkbar. Die Stromstärke ist in Abhängigkeit von der Buckelausbildung, der Werkstoffdicke und -zusammensetzung, der Oberfläche und der Anzahl der gleichzeitig zu schweißenden Buckel zu wählen.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Roboterzange mit der das Schwallblech gegriffen wird, wie vorstehend erläutert, als Anode zum Widerstandsbuckelschweißen ausgebildet. Alternativ können auch Kupferelektroden Vorgesehen sein die, über eine mechanische Kraft auf die Baugruppe 1 aufgebracht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Schottblech 3 in vertikaler Z-Richtung oberseitig eine sich in etwa quer zum Schwallblech 3 bzw. eine sich in etwa in horizontaler Richtung erstreckende Stromabkantung 7 auf, die zur verbesserten Stromeinbringung in das Bauteil vorgesehen ist (2).
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Schwallblech 3 zusätzlich und/oder alternativ in vertikaler Z-Richtung unterseitig eine sich in etwa quer zum Schwallblech 3 bzw. parallel zu der Bodenwandung 4 des wannenartigen Bauteils 2 eine Buckelabkantung auf, an der die Buckel 6 in vertikaler Z-Richtung unterseitig angeordnet sind (3).
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein wannenartiges Metallbauteil 2 mit zumindest einem vertikalen Schottblech 3 vorgesehen, wobei das Schwallblech 3 in vertikaler Richtung unterseitig über zumindest eine in etwa linsenförmige Schweißverbindung materialschlüssig mit dem wannenartigen Metallbauteil 2 verbunden ist, wobei die linsenförmige Schweißverbindung ein rückverformter Buckel 6 ist, der mittels Buckelschweißen aufgeschmolzen wurde.
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Das wannenartige Metallbauteil 2 weist vorzugsweise mehrere bzw. zumindest zwei Schwallbleche 3 auf, die in etwa parallel und/oder in einer Gitteranordnung angeordnet sind. Dies können in einem einzigen Arbeitsschritt synchron verschweiß und auf diese Weise materialschlüssig mit z.B. der Bodenwandung 4 des wannenartigen Metallbauteils verbunden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Baugruppe
- 2
- wannenartiges Metallbauteil
- 3
- Schwallblech
- 4
- Bodenwandung
- 5
- Seitenwandungen
- 6
- Buckel
- 7
- Stromabkantung
- 8
- Buckelabkantung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2966273 A1 [0007]
- DE 2519698 A1 [0008]
