DE102020005906A1

DE102020005906A1 - Process for welding components

Info

Publication number: DE102020005906A1
Application number: DE102020005906.6A
Authority: DE
Inventors: Dirk Steffens; Michael Stocker
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2020-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von, insbesondere dünnen, Bauteilen (B1, B2), wobei die miteinander zu verschweißenden Bauteile (B1, B2) mittels eines Gasvolumenstroms (7) gegeneinander gepresst werden.Erfindungsgemäß wird der Gasvolumenstrom (7) direkt auf und/oder in eine Schweißzone (4), in welcher die Bauteile (B1, B2) miteinander verschweißt werden, gerichtet.The invention relates to a method for welding, in particular thin, components (B1, B2), the components (B1, B2) to be welded together being pressed against one another by means of a gas volume flow (7). According to the invention, the gas volume flow (7) is directly opened and closed / or in a welding zone (4) in which the components (B1, B2) are welded together.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von Bauteilen nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a method for welding components according to the features of the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind, wie in der DE 36 21 030 C2 beschrieben, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschweißen und/oder Trennschweißen mittels Laserstrahlen bekannt. In dem Verfahren zum Verschweißen von Kunststofffolien oder Kunststofffolienbahnen mittels Laserstrahlen mit einer Wellenlänge von 400 bis 2000 nm erfolgt die Verschweißung und/oder Trennschweißung berührungslos mittels Laserstrahlen, wobei der Abstand der zu verschweißenden aufeinanderliegenden Kunststofffolien oder Kunststofffolienbahnen von dem Laserstrahler größer ist als der Abstand des Laserstrahlers vom Punkt der maximalen Intensität des fokussierten Laserstrahles, so dass der fokussierte Laserstrahl durch die Kunststofffolien oder Kunststofffolienbahnen außerhalb oder unterhalb dieses Punktes hindurchtritt und die Kunststofffolien oder Kunststofffolienbahnen im Durchtrittspunkt oder -bereich verschweißt und/oder trennverschweißt. Die zu verschweißenden Kunststofffolien oder Kunststofffolienbahnen werden vor dem Verschweißen oder Trennschweißen jeweils getrennt elektrostatisch aufgeladen und danach plan aufeinandergelegt und/oder über die ganze Folienbreite oder Folienbahnbreite durch einen oder mehrere linienförmige(n) oder überwiegend linienförmige(n) Gasstrahl(en) vor dem Verschweißen oder Trennschweißen gegeneinander gedrückt.From the prior art, as in DE 36 21 030 C2 described, a method and a device for welding and / or cut-off welding by means of laser beams are known. In the method for welding plastic films or plastic film webs by means of laser beams with a wavelength of 400 to 2000 nm, the welding and / or separation welding is carried out contactless by means of laser beams, the distance between the plastic films or plastic film webs to be welded and the laser emitter being greater than the distance between the laser emitter from the point of maximum intensity of the focused laser beam, so that the focused laser beam passes through the plastic films or plastic film webs outside or below this point and the plastic films or plastic film webs are welded and / or severely welded in the passage point or area. The plastic films or plastic film webs to be welded are each separately charged electrostatically prior to welding or separation welding and then placed flat on top of one another and / or over the entire film width or film web width by one or more linear or predominantly linear gas jets before welding or cut-off welding pressed against each other.

In der DE 20 2016 003 223 U1 wird eine Laserschweißvorrichtung beschrieben. Die Laserschweißvorrichtung zum Verschweißen eines ersten Blechteils mit einem zweiten Blechteil über eine Schweißnaht umfasst einen Laserschweißkopf zum Fokussieren eines Laserstrahls auf das eine der beiden Blechteile und eine Niederhaltevorrichtung mit zumindest zwei Niederhalteelementen, um das eine der beiden Blechteile gegen das andere Blechteil mit einer Haltekraft zu beaufschlagen. Die Niederhaltevorrichtung und der Laserschweißkopf sind auf der gleichen Seite bezüglich der beiden Blechteile angeordnet und die zumindest zwei Niederhalteelemente sind, bezogen auf eine Bearbeitungsrichtung der Laserschweißvorrichtung, auf entgegengesetzten Seiten des Laserstrahls angeordnet.In the DE 20 2016 003 223 U1 a laser welding apparatus is described. The laser welding device for welding a first sheet metal part to a second sheet metal part via a weld seam comprises a laser welding head for focusing a laser beam on one of the two sheet metal parts and a hold-down device with at least two hold-down elements in order to apply a holding force to one of the two sheet metal parts against the other sheet metal part . The hold-down device and the laser welding head are arranged on the same side with respect to the two sheet metal parts and the at least two hold-down elements are arranged on opposite sides of the laser beam with respect to a machining direction of the laser welding device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Verschweißen von Bauteilen anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for welding components which is improved over the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Verschweißen von Bauteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a method for welding components with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

In einem Verfahren zum Verschweißen von, insbesondere dünnen, Bauteilen, insbesondere Bauteilen aus Metall, insbesondere zwei Bauteilen, werden die miteinander zu verschweißenden Bauteile mittels eines Gasvolumenstroms, insbesondere mittels eines Luftvolumenstroms, und somit durch einen hierdurch, insbesondere auf eines der beiden Bauteile, aufgebrachten Gasdruck, gegeneinander gepresst, und dann miteinander verschweißt.In a method for welding, in particular thin, components, in particular components made of metal, in particular two components, the components to be welded together are applied to one of the two components by means of a gas volume flow, in particular by means of an air volume flow, and thus by means of one Gas pressure, pressed against each other, and then welded together.

Erfindungsgemäß wird, insbesondere mittels einer Düse, der Gasvolumenstrom, insbesondere Luftvolumenstrom, direkt auf und/oder in eine Schweißzone, in welcher die Bauteile miteinander verschweißt werden, gerichtet, insbesondere ausschließlich auf und/oder in diese Schweißzone und somit nicht auf eine gesamte Breite und/oder Länge der Bauteile.According to the invention, in particular by means of a nozzle, the gas volume flow, in particular air volume flow, is directed directly onto and / or into a welding zone in which the components are welded to one another, in particular exclusively onto and / or into this welding zone and thus not over an entire width and / or length of the components.

Vorteilhafterweise wird durch den Gasvolumenstrom, insbesondere Luftvolumenstrom, insbesondere durch einen entsprechend starken Durchfluss durch die Düse, ein derart hoher Druck auf die zu verschweißenden Bauteile erreicht, dass Bauteile beispielsweise bis zu einer Materialstärke von 0,4 mm niedergehalten werden, d. h. gegen das andere Bauteil gepresst werden. Mittels des Verfahrens werden somit vorteilhafterweise Bauteile miteinander verschweißt, von denen mindestens eines eine Materialstärke von bis zu 0,4 mm aufweist, vorteilhafterweise dasjenige Bauteil, welches mittels des Gasvolumenstroms, insbesondere Luftvolumenstroms, gegen das andere Bauteil gepresst wird, d. h. auf welches der Gasvolumenstrom, insbesondere Luftvolumenstrom, direkt einwirkt. Das andere Bauteil kann eine größere oder gleiche Materialstärke aufweisen. Beispielsweise beträgt ein Minimaldruck pro Fläche 0,25 bar/cm², d. h. die Bauteile werden vorteilhafterweise mittels des Gasvolumenstroms mit einem Druck von mindestens 0,25 bar/cm² gegeneinander gepresst.Advantageously, the gas volume flow, in particular air volume flow, in particular through a correspondingly strong flow through the nozzle, achieves such a high pressure on the components to be welded that components are held down, for example, up to a material thickness of 0.4 mm, ie against the other component be pressed. By means of the method, components are thus advantageously welded to one another, at least one of which has a material thickness of up to 0.4 mm, advantageously that component which is pressed against the other component by means of the gas volume flow, in particular air volume flow, ie on which the gas volume flow, in particular air volume flow acts directly. The other component can have a greater or the same material thickness. For example, a minimum pressure per area is 0.25 bar / cm ² , ie the components are advantageously pressed against one another by means of the gas volume flow at a pressure of at least 0.25 bar / cm ² .

Die Bauteile werden zum Beispiel mittels eines Schmelzschweißverfahrens, beispielsweise mittels Laserschweißen, auch als Laserstrahlschweißen bezeichnet, miteinander verschweißt.The components are, for example, welded to one another by means of a fusion welding process, for example by means of laser welding, also referred to as laser beam welding.

Die Düse ist beispielsweise an einer Schweißanlage, zum Beispiel an einer Laserschweißoptik, mittels welcher die Bauteile miteinander verschweißt werden, angeordnet, insbesondere daran montiert, und wird somit während des Verschweißens der Bauteile mit der Schweißanlage zusammen bewegt, d. h. sie wirkt mit ihrem Gasvolumenstrom, insbesondere Luftvolumenstrom, mitlaufend zu einem Schweißprozess auf die Bauteile ein.The nozzle is arranged, for example, on a welding system, for example on laser welding optics, by means of which the components are welded together, in particular mounted thereon, and is thus moved together during the welding of the components to the welding system, i.e. H. With its gas volume flow, in particular air volume flow, it acts on the components concurrently with a welding process.

Alternativ kann die Düse beispielsweise separat zur Schweißanlage angeordnet sein und wird somit nicht mit der Schweißanlage zusammen bewegt. In diesem Fall kann beispielsweise eine feste Ausrichtung der Düse vorgesehen sein oder es kann beispielsweise auch bei dieser Variante eine Bewegung der Düse und somit des Gasvolumenstroms vorgesehen sein, insbesondere korrespondierend zum Schweißprozess. Die Bewegung erfolgt hierbei unabhängig von der Schweißanlage, so dass auch von dieser Bewegung der Schweißanlage abweichende Bewegungen der Düse und somit des Gasvolumenstroms möglich sind.Alternatively, the nozzle can, for example, be arranged separately from the welding system and is therefore not moved together with the welding system. In this case, for example, a fixed alignment of the nozzle can be provided or, for example, a movement of the nozzle and thus of the gas volume flow can also be provided in this variant, in particular corresponding to the welding process. The movement takes place independently of the welding system, so that movements of the nozzle and thus of the gas volume flow that deviate from this movement of the welding system are also possible.

Durch das Einspannen der Bauteile, d. h. durch das Anpressen der Bauteile gegeneinander, mittels des Gasvolumenstroms, insbesondere Luftvolumenstroms, wird es auf einfache Weise ermöglicht, dieses Einspannen durch den Schweißprozess, insbesondere Laserschweißprozess, zu überlagern, d. h. der Schweißprozess wird durch dieses Einspannen der Bauteile mittels des Gasvolumenstroms, insbesondere Luftvolumenstroms, nicht behindert.By clamping the components, i. H. By pressing the components against one another by means of the gas volume flow, in particular the air volume flow, it is made possible in a simple manner to superimpose this clamping by the welding process, in particular the laser welding process, i.e. H. the welding process is not hindered by this clamping of the components by means of the gas volume flow, in particular the air volume flow.

Um das Verschweißen der Bauteile nicht negativ zu beeinträchtigen, ist das Gas des Gasvolumenstroms, insbesondere die Luft des Luftvolumenstroms, vorteilhafterweise frei von Öl und anderen Verschmutzungen, d. h. es wird ein entsprechendes Gas, insbesondere entsprechende Luft, verwendet, und insbesondere wird eine Druckerzeugung und Führung des Gasvolumenstroms, insbesondere Luftvolumenstroms, derart durchgeführt, dass das Gas, insbesondere die Luft, frei ist von Öl und anderen Verschmutzungen.In order not to adversely affect the welding of the components, the gas in the gas volume flow, in particular the air in the air volume flow, is advantageously free of oil and other contaminants, i. H. a corresponding gas, in particular corresponding air, is used, and in particular pressure generation and guidance of the gas volume flow, in particular air volume flow, is carried out in such a way that the gas, in particular air, is free of oil and other contaminants.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt ein Niederhalten der Bauteile, d. h. das Anpressen der Bauteile gegeneinander, direkt auf und/oder in der Schweißzone sicher, wodurch ein Verformen der Bauteile verhindert wird und ein sicheres Verschweißen der Bauteile ermöglicht wird. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist zudem keine aufwendige Spanntechnik erforderlich, so dass ein kostengünstiges Verschweißen der Bauteile ermöglicht wird.The solution according to the invention provides holding down the components, i. H. the pressing of the components against each other, directly on and / or in the welding zone, which prevents deformation of the components and enables safe welding of the components. The solution according to the invention also means that no complex clamping technology is required, so that cost-effective welding of the components is made possible.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht zudem eine flexible Gestaltungsfreiheit für Schweißnähte, da keine Begrenzung, insbesondere keine Längenbegrenzung, durch anliegende konventionelle mechanische Druckstücke, insbesondere Spannbacken, vorhanden ist. Da solche konventionellen Druckstücke, insbesondere Spannbacken, nicht benötigt werden, entfällt auch eine Verschmutzung der Spannbacken durch den Schweißprozess und eine anschließende aufwendige und kostenintensive Instandsetzung dieser Spannbacken.The solution according to the invention also enables flexible design freedom for weld seams, since there is no limitation, in particular no length limitation, due to conventional mechanical pressure pieces, in particular clamping jaws, which are in contact. Since such conventional pressure pieces, in particular clamping jaws, are not required, there is no contamination of the clamping jaws due to the welding process and a subsequent complex and cost-intensive repair of these clamping jaws.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden aus dem Schweißprozess entstehende Materialspitzer durch den Druck des Gasvolumenstroms, insbesondere Luftvolumenstroms, eliminiert, da eine Schmelze, d. h. das durch den Schweißprozess geschmolzene Material, in eine durch den Schweißprozess ausgebildete Verbindung der Bauteile hineingedrückt wird.In the solution according to the invention, material specks arising from the welding process are eliminated by the pressure of the gas volume flow, in particular the air volume flow, since a melt, ie. H. the material melted by the welding process is pressed into a connection of the components formed by the welding process.

Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich insbesondere für ein Verbinden von dünnen Bauteilen an einem Überlappstoß, insbesondere mittels Laserstrahlschweißen.The solution according to the invention is particularly suitable for connecting thin components at an overlap joint, in particular by means of laser beam welding.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht insbesondere auch das Verschweißen der Bauteile, wenn eines der Bauteile oder beide Bauteile nicht flach, sondern dreidimensional ausgebildet ist/sind, beispielsweise nur in der Schweißzone einen flachen Bereich aufweist/aufweisen, da die Bauteile mittels des Gasvolumenstroms direkt in der Schweißzone, insbesondere ausschließlich in der Schweißzone, gegeneinander gepresst werden.The solution according to the invention also enables the components to be welded when one of the components or both components is / are not flat but three-dimensional, for example only has a flat area in the welding zone, since the components are directly in the welding zone by means of the gas volume flow , in particular exclusively in the welding zone, are pressed against one another.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

1 schematisch eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Verschweißen von Bauteilen und einer konventionellen mechanischen Vorrichtung zur Durchführung dieser Ausführungsform des Verfahrens,
2 schematisch eine Schnittdarstellung von 1,
3 schematisch eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zum Verschweißen von Bauteilen und einer Vorrichtung zur Durchführung dieser weiteren Ausführungsform des Verfahrens, und
4 schematisch eine Schnittdarstellung von 3.

Show:

1 schematically an embodiment of a method for welding components and a conventional mechanical device for performing this embodiment of the method,
2 schematically a sectional view of 1 ,
3 schematically a further embodiment of a method for welding components and a device for performing this further embodiment of the method, and
4th schematically a sectional view of 3 .

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1 und 2 zeigen schematische Darstellungen einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Verschweißen von Bauteilen B1, B2 und einer entsprechenden Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zu dessen Durchführung.The 1 and 2 show schematic representations of an embodiment of a method for welding components B1 , B2 and a corresponding embodiment of a device 1 for its implementation.

Die 3 und 4 zeigen schematische Darstellungen einer im Vergleich dazu wesentlich verbesserten weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Verschweißen von Bauteilen B1, B2 und einer entsprechenden, ebenfalls wesentlich verbesserten, weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 1 zu dessen Durchführung.The 3 and 4th show schematic representations of a further embodiment of the method for welding components, which is significantly improved in comparison B1 , B2 and a corresponding, also substantially improved, further embodiment of the device 1 for its implementation.

Die Vorrichtung 1 der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 umfasst eine Schweißanlage 2, insbesondere eine Laserschweißanlage, und eine mechanische Spannvorrichtung zum Einspannen der zu verschweißenden Bauteile B1, B2, um diese gegeneinander zu pressen. Diese mechanische Spannvorrichtung umfasst hierzu beispielsweise Druckstücke 3 in Form von Spannbacken und/oder Kniehebelspannern und/oder in anderer Form, welche neben einer Schweißzone 4, in der die Bauteile B1, B2 miteinander verschweißt werden, unter Aufbringung einer Kraft angeordnet werden, um einen Spalt zwischen den Bauteilen B1, B2 bestmöglich zu reduzieren oder zu eliminieren. Durch die Druckstücke 3 wird somit eine Presskraft F auf die zu verschweißende Bauteile B1, B2 ausgeübt, wodurch diese gegeneinander verpresst werden. Anschließend werden die Bauteile B1, B2 in einem Schweißprozess, insbesondere Laserschweißen, miteinander verschweißt, d. h. es wird mittels eines Laserstrahls 5 eine die Bauteile B1, B2 verbindende Schweißnaht 6 erzeugt.The device 1 the embodiment according to 1 and 2 includes a welding system 2 , in particular a laser welding system, and a mechanical clamping device for clamping the components to be welded B1 , B2 to press them against each other. This mechanical tensioning device includes, for example, pressure pieces for this purpose 3 in the form of clamping jaws and / or toggle clamps and / or in another form, which are next to a welding zone 4th in which the components B1 , B2 are welded together, are arranged with the application of a force to create a gap between the components B1 , B2 to reduce or eliminate as much as possible. Through the pressure pieces 3 there is thus a pressing force F on the components to be welded B1 , B2 exercised, whereby these are pressed against each other. Then the components B1 , B2 in a welding process, in particular laser welding, welded to one another, ie it is carried out by means of a laser beam 5 one the components B1 , B2 connecting weld 6th generated.

Ein Andrücken, d. h. Gegeneinanderpressen, der Bauteile B1, B2 direkt in der Schweißzone 4 ist mit dieser mechanischen Spannvorrichtung nicht möglich. Dies wirkt sich insbesondere beim Verschweißen dünner Bauteile B1, B2 negativ aus, da diese durch das fehlende Gegeneinanderpressen in der Schweißzone 4 leicht zu Verformungen neigen, wie in 2 anhand einer Hochwölbung des oberen Bauteils B1 in der Schweißzone 4 gezeigt. Des Weiteren sind durch diese mechanische Spannvorrichtung sowohl Konturen als auch eine Größe der Schweißnaht 6 durch die Druckstücke 3 begrenzt. Zudem verschmutzen diese Druckstücke 3 während des Schweißprozesses.A pressing, ie pressing against each other, the components B1 , B2 directly in the welding zone 4th is not possible with this mechanical clamping device. This is particularly important when welding thin components B1 , B2 negative, because this is due to the lack of pressing against each other in the welding zone 4th easily prone to deformation, as in 2 based on a bulge of the upper component B1 in the welding zone 4th shown. Furthermore, this mechanical tensioning device enables both contours and a size of the weld seam 6th through the thrust pads 3 limited. In addition, these pressure pieces get dirty 3 during the welding process.

Mittels der in den 3 und 4 schematisch dargestellten weiteren Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung 1 zu dessen Durchführung kann dies vermieden werden. Hierzu ist vorgesehen, dass die miteinander zu verschweißenden Bauteile B1, B2, insbesondere dünne Bauteile B1, B2, insbesondere Bauteile B1, B2 aus Metall, nicht mittels einer mechanischen Spannvorrichtung, sondern mittels eines Gasvolumenstroms 7, insbesondere mittels eines Luftvolumenstroms, und somit durch einen hierdurch aufgebrachten Gasdruck P, insbesondere Luftdruck, gegeneinander gepresst werden und dann miteinander verschweißt werden. Der Gasdruck P, insbesondere Luftdruck, wird im dargestellten Beispiel mittels des Gasvolumenstroms 7, insbesondere Luftvolumenstroms, auf das obere Bauteil B1 aufgebracht und presst es gegen das untere Bauteil B2.Using the in the 3 and 4th schematically illustrated further embodiment of the method and the device 1 this can be avoided for its implementation. For this purpose it is provided that the components to be welded together B1 , B2 , especially thin components B1 , B2 , especially components B1 , B2 made of metal, not by means of a mechanical clamping device, but by means of a gas volume flow 7th , in particular by means of an air volume flow, and thus by means of a gas pressure applied thereby P , in particular air pressure, are pressed against one another and then welded together. The gas pressure P , in particular air pressure, is determined in the example shown by means of the gas volume flow 7th , in particular air volume flow, on the upper component B1 applied and presses it against the lower component B2 .

Die Vorrichtung 1 zur Durchführung dieser verbesserten Ausführungsform des Verfahrens umfasst hierfür eine Düse 8 zum Ausbringen dieses Gasvolumenstroms 7, insbesondere Luftvolumenstroms, wobei der Gasvolumenstrom 7, insbesondere Luftvolumenstrom, insbesondere mittels dieser Düse 8, direkt auf und/oder in die Schweißzone 4, in welcher die Bauteile B1, B2 miteinander verschweißt werden, gerichtet wird, insbesondere ausschließlich auf und/oder in diese Schweißzone 4. Diese verbesserte weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1 ermöglicht es somit, die Bauteile B1, B2 in der Schweißzone 4 gegeneinander zu pressen und dadurch Verformungen der
Bauteile B1, B2 zu vermeiden, wie in 4, insbesondere im Vergleich zu 2, gezeigt.The device 1 to carry out this improved embodiment of the method comprises a nozzle for this purpose 8th to deliver this gas volume flow 7th , in particular air volume flow, the gas volume flow 7th , in particular air volume flow, in particular by means of this nozzle 8th , directly on and / or in the welding zone 4th in which the components B1 , B2 are welded together, is directed, in particular exclusively on and / or in this welding zone 4th . This improved further embodiment of the device 1 thus enables the components B1 , B2 in the welding zone 4th to press against each other and thereby deformations of the
Components B1 , B2 to avoid, as in 4th , especially compared to 2 shown.

Vorteilhafterweise wird durch den Gasvolumenstrom 7, insbesondere Luftvolumenstrom, insbesondere durch einen entsprechend starken Durchfluss durch die Düse 8, ein derart hoher Gasdruck P auf die zu verschweißenden Bauteile B1, B2 erreicht, dass insbesondere das Bauteil B1, auf welches der Gasvolumenstrom 7, insbesondere Luftvolumenstrom, direkt einwirkt, ein sehr dünnes Bauteil B1 sein kann, beispielsweise eine Materialstärke t1 bis zu 0,4 mm aufweisen kann, und dennoch mittels des Gasvolumenstroms 7, insbesondere Luftvolumenstroms, niedergehalten wird, d. h. gegen das andere Bauteil B2 gepresst wird. Im dargestellten Beispiel weist das obere Bauteil B1, auf welches der Gasvolumenstrom 7, insbesondere Luftvolumenstrom, direkt einwirkt, und welches dadurch auf das untere Bauteil B2 gepresst wird, beispielsweise eine Materialstärke t1 von bis zu 0,4 mm auf, d. h. eine Materialstärke t1 von 0,4 mm oder kleiner als 0,4 mm. Das untere Bauteil B2, auf welches das obere Bauteil B1 mittels des Gasvolumenstroms 7, insbesondere Luftvolumenstroms, gepresst wird, weist beispielsweise eine Materialstärke t2 auf, die größer ist als die Materialstärke t1 des oberen Bauteils B1, wie im hier dargestellten Beispiel, oder gleich dieser Materialstärke t1 des oberen Bauteils B1 ist. Beispielsweise beträgt ein minimaler Gasdruck P pro Fläche 0,25 bar/cm², d. h. die Bauteile B1, B2 werden vorteilhafterweise mittels des Gasvolumenstroms 7 mit einem Gasdruck P von mindestens 0,25 bar/cm² gegeneinander gepresst.The gas volume flow is advantageous 7th , in particular air volume flow, in particular through a correspondingly strong flow through the nozzle 8th , such a high gas pressure P on the components to be welded B1 , B2 achieved that in particular the component B1 to which the gas volume flow 7th , in particular air volume flow, acts directly, a very thin component B1 can be, for example, can have a material thickness t1 up to 0.4 mm, and still by means of the gas volume flow 7th , in particular air volume flow, is held down, ie against the other component B2 is pressed. In the example shown, the upper component B1 to which the gas volume flow 7th , in particular air volume flow, acts directly, and which thereby on the lower component B2 is pressed, for example, a material thickness t1 of up to 0.4 mm, ie a material thickness t1 of 0.4 mm or less than 0.4 mm. The lower component B2 on which the upper component B1 by means of the gas volume flow 7th , in particular air volume flow, is pressed, for example, has a material thickness t2 which is greater than the material thickness t1 of the upper component B1 , as in the example shown here, or equal to this material thickness t1 of the upper component B1 is. For example, a minimum gas pressure is P 0.25 bar / cm ² per area, ie the components B1 , B2 are advantageously by means of the gas volume flow 7th with a gas pressure P pressed against each other by at least 0.25 bar / cm ² .

Die Bauteile B1, B2 werden auch hier beispielsweise mittels Laserschweißen miteinander verschweißt, auch als Laserstrahlschweißen bezeichnet. D. h. die Schweißnaht 6 wird in einem Schweißprozess, insbesondere Laserschweißprozess, mittels des Laserstrahls 5 der auch hier als Laserschweißanlage ausgebildeten Schweißanlage 2 der Vorrichtung 1 erzeugt.The components B1 , B2 are also welded to one another here, for example, by means of laser welding, also referred to as laser beam welding. I.e. the weld 6th is in a welding process, in particular a laser welding process, by means of the laser beam 5 the welding system, also designed here as a laser welding system 2 the device 1 generated.

Die Düse 8 ist im dargestellten Beispiel an der Schweißanlage 2, zum Beispiel an einer Laserschweißoptik, mittels welcher die Bauteile B1, B2 miteinander verschweißt werden, angeordnet, insbesondere daran montiert, beispielsweise mittels einer entsprechenden Düsenhalterung 9, und wird somit während des Verschweißens der Bauteile B1, B2 mit der Schweißanlage 2 zusammen bewegt, d. h. sie wirkt mit ihrem Gasvolumenstrom 7, insbesondere Luftvolumenstrom, mit dem Schweißprozess mitlaufend auf die Bauteile B1, B2 ein.The nozzle 8th is on the welding system in the example shown 2 , for example on laser welding optics, by means of which the components B1 , B2 are welded together, arranged, in particular mounted thereon, for example by means of a corresponding nozzle holder 9 , and is thus during the welding of the components B1 , B2 with the welding system 2 moved together, ie it acts with its gas volume flow 7th , especially air volume flow, with the welding process on the components B1 , B2 one.

Alternativ kann die Düse 8 beispielsweise separat zur Schweißanlage 2 angeordnet sein. Die Düse 8 ist dann beispielsweise feststehend angeordnet.Alternatively, the nozzle 8th for example separately from the welding system 2 be arranged. The nozzle 8th is then for example arranged in a fixed manner.

Durch das Einspannen der Bauteile B1, B2, d. h. durch das Anpressen der Bauteile B1, B2 gegeneinander, mittels des Gasvolumenstroms 7, insbesondere Luftvolumenstroms, können sich der Schweißprozess, hier das Laserschweißen, und der Gasvolumenstrom 7, insbesondere Luftvolumenstrom, gegenseitig überlagern. Es ist somit ein Spannen der Bauteile B1, B2, d. h. das Gegeneinanderpressen der Bauteile B1, B2, direkt im Schweißbereich, d. h. in der Schweißzone 4, möglich, ohne dadurch den Schweißprozess zu behindern.By clamping the components B1 , B2 , ie by pressing the components B1 , B2 against each other, by means of the gas volume flow 7th , in particular air volume flow, the welding process, here laser welding, and the gas volume flow 7th , especially air volume flow, superimpose on each other. It is therefore a tensioning of the components B1 , B2 , ie pressing the components together B1 , B2 , directly in the welding area, ie in the welding zone 4th , possible without hindering the welding process.

Das Gas des Gasvolumenstroms 7, insbesondere die Luft des Luftvolumenstroms, ist vorteilhafterweise frei von Öl und anderen Verschmutzungen.The gas of the gas volume flow 7th , in particular the air of the air volume flow, is advantageously free of oil and other contaminants.

Die vorteilhafte weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Durchführung der weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst somit, wie in den 3 und 4 gezeigt, die Schweißanlage 2 und die Düse 8 zur Ausbringung des direkt auf und/oder in die Schweißzone 4 gerichteten Gasvolumenstroms 7, insbesondere Luftvolumenstroms, welche im dargestellten Beispiel an der Schweißanlage 2 angeordnet ist, insbesondere montiert ist, und sich somit zusammen mit der Schweißanlage 2 bewegt, oder alternativ separat von der Schweißanlage 2 angeordnet ist.The advantageous further embodiment of the device 1 to carry out the further embodiment of the method thus comprises, as in the 3 and 4th shown the welding system 2 and the nozzle 8th to apply the directly onto and / or into the welding zone 4th directed gas volume flow 7th , in particular air volume flow, which in the example shown on the welding system 2 is arranged, in particular is mounted, and thus together with the welding system 2 moved, or alternatively separately from the welding system 2 is arranged.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 3621030 C2 [0002]
DE 202016003223 U1 [0003]

Claims

Method for welding, in particular thin, components (B1, B2), the components (B1, B2) to be welded to one another being pressed against one another by means of a gas volume flow (7), characterized in that the gas volume flow (7) directly on and / or into a welding zone (4) in which the components (B1, B2) are welded to one another, is directed.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the components (B1, B2) are pressed against one another by means of a gas volume flow (7) designed as an air volume flow.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gas volume flow (7) is directed directly onto and / or into the welding zone (4) by means of a nozzle (8).

Procedure according to Claim 3 , characterized in that the nozzle (8) is arranged on a welding system (2) and is moved together with the welding system (2) during the welding of the components (B1, B2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the components (B1, B2) are pressed against one another by means of the gas volume flow (7) with a pressure of at least 0.25 bar / cm ² .

Method according to one of the preceding claims, characterized in that one of the components (B1, B2) which are welded together has a material thickness (t1, t2) of up to 0.4 mm.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that components (B1, B2) made of metal are welded to one another.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the components (B1, B2) are welded to one another by means of a fusion welding process, in particular by means of laser welding.