DE102020005906A1 - Process for welding components - Google Patents
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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
In der
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 von1 , -
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 von3 .
-
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 of1 , -
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 of3 .
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
Die
Die Vorrichtung
Ein Andrücken, d. h. Gegeneinanderpressen, der Bauteile
Mittels der in den
Die Vorrichtung
Bauteile
Components
Vorteilhafterweise wird durch den Gasvolumenstrom
Die Bauteile
Die Düse
Alternativ kann die Düse
Durch das Einspannen der Bauteile
Das Gas des Gasvolumenstroms
Die vorteilhafte weitere Ausführungsform der Vorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 3621030 C2 [0002]DE 3621030 C2 [0002]
- DE 202016003223 U1 [0003]DE 202016003223 U1 [0003]
Claims (8)
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DE102020005906.6A DE102020005906A1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Process for welding components |
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DE102020005906.6A DE102020005906A1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Process for welding components |
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DE102020005906.6A Withdrawn DE102020005906A1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Process for welding components |
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2020
- 2020-09-28 DE DE102020005906.6A patent/DE102020005906A1/en not_active Withdrawn
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