DE102021005522A1 - Method for producing a welded connection of at least two components by means of an energy beam - Google Patents

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Dirk Steffens
Michael BRANDNER
Tillmann Höfer
Michael Stocker
Felix Radeck
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schweißverbindung von wenigstens zwei Bauteilen mittels Energiestrahl (5), wobei- ein erstes Bauteil (1) der wenigstens zwei Bauteile (1,3) dergestalt relativ zu wenigstens einem zweiten Bauteil (3) der wenigstens zwei Bauteile (1,3) angeordnet wird, dass- das erste Bauteil (1) und das wenigstens eine zweite Bauteil (3) in wenigstens einem ersten Verbindungsbereich (7) wenigstens eine erste zumindest bereichsweise gekrümmte Kehlnahtfuge (9) bilden, wobei- die wenigstens eine erste Kehlnahtfuge (9) mit einem Energiestrahl (5) beaufschlagt wird, wobei- der Energiestrahl (5) zumindest bereichsweise entlang der wenigstens einen ersten Kehlnahtfuge (9) entlang einer Schweißnahtrichtung (10) verlagert wird, so dass- das erste Bauteil (1) mit dem wenigstens einen zweiten Bauteil (3) im Bereich der wenigstens einen ersten Kehlnahtfuge (9) durch Ausbilden einer zumindest bereichsweise gekrümmten ersten Kehlnaht (11) verschweißt wird, sowie eine Bauteilanordnung, hergestellt in einem erfindungsgemäßen Verfahren oder in einem Verfahren gemäß einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.The invention relates to a method for producing a welded connection between at least two components using an energy beam (5), wherein a first component (1) of the at least two components (1, 3) is in this way relative to at least a second component (3) of the at least two components (1,3) is arranged that- the first component (1) and the at least one second component (3) form at least one first at least partially curved fillet weld joint (9) in at least one first connecting region (7), wherein- the at least one an energy beam (5) is applied to the first fillet weld (9), the energy beam (5) being displaced at least in regions along the at least one first fillet weld (9) along a welding seam direction (10), so that the first component (1) is welded to the at least one second component (3) in the area of the at least one first fillet weld joint (9) by forming a first fillet weld (11) that is curved at least in some areas, and ie a component arrangement, produced in a method according to the invention or in a method according to one or more of the embodiments described above.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schweißverbindung von wenigstens zwei Bauteilen mittels Energiestrahl, insbesondere mittels Laserstrahl, sowie eine Bauteilanordnung, hergestellt in einem solchen Verfahren.The invention relates to a method for producing a welded connection of at least two components by means of an energy beam, in particular by means of a laser beam, and a component arrangement produced in such a method.

Bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen wird ein Elektromotor durch die in einer Batterie abgespeicherte elektrische Energie versorgt. Dabei kommt es beim Abrufen der Energie durch den Motor sowie beim Laden der Batterie zu Stromstärken im oberen dreistelligen Amperebereich. Die in den Elektrofahrzeugen verbauten stromtragenden Bauteile, insbesondere Zellverbinder und Stromschienen, dürfen sich auch bei dieser geforderten Stromstärke nur bis zu einer bestimmten Grenz-Temperatur erwärmen. Um die Erwärmung der stromtragenden Bauteile zu verringern, werden diese mit einem größeren Materialquerschnitt hergestellt, was wiederum das Fügen mittels Energiestrahl, insbesondere mittels Laserstrahl, vor neue Herausforderungen stellt. Es wäre somit wünschenswert, stromtragende Bauteile, insbesondere mit einem größeren Materialquerschnitt, so mittels Energiestrahl fügen zu können, dass es auch bei einer hohen Stromstärke im Betrieb zu keiner Überschreitung der Grenz-Temperatur kommt.In electrically powered vehicles, an electric motor is supplied by the electrical energy stored in a battery. When the energy is called up by the motor and the battery is charged, currents in the upper three-digit amperage range occur. The current-carrying components built into the electric vehicles, in particular cell connectors and busbars, are only allowed to heat up to a certain limit temperature even with this required current strength. In order to reduce the heating of the current-carrying components, they are manufactured with a larger material cross-section, which in turn poses new challenges for joining using an energy beam, in particular using a laser beam. It would therefore be desirable to be able to join current-carrying components, in particular with a larger material cross-section, by means of an energy beam so that the limit temperature is not exceeded even with a high current strength during operation.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Schweißverbindung von wenigstens zwei Bauteilen mittels Energiestrahl zu schaffen, wobei die genannten Nachteile reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten.The invention is therefore based on the object of creating a method for producing a welded connection of at least two components by means of an energy beam, the disadvantages mentioned being reduced, preferably not occurring.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsformen.The object is achieved in that the present technical teaching is provided, in particular the teaching of the independent claims and the preferred embodiments disclosed in the dependent claims and the description.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen einer Schweißverbindung von wenigstens zwei Bauteilen mittels Energiestrahl, insbesondere mittels Laserstrahl geschaffen wird. Ein erstes Bauteil der wenigstens zwei Bauteile wird dergestalt relativ zu wenigstens einem zweiten Bauteil der wenigstens zwei Bauteile angeordnet, dass das erste Bauteil und das wenigstens eine zweite Bauteil in wenigstens einem ersten Verbindungsbereich wenigstens eine erste zumindest bereichsweise gekrümmte Kehlnahtfuge bilden, wobei die wenigstens eine erste Kehlnahtfuge mit einem Energiestrahl, insbesondere Laserstrahl beaufschlagt wird. Der Energiestrahl, insbesondere Laserstrahl, wird zumindest bereichsweise entlang der wenigstens einen ersten Kehlnahtfuge entlang einer Schweißnahtrichtung verlagert, so dass das erste Bauteil mit dem wenigstens einen zweiten Bauteil im Bereich der wenigstens einen ersten Kehlnahtfuge durch Ausbilden einer zumindest bereichsweise gekrümmten ersten Kehlnaht verschweißt wird. Auf diese Weise können vorteilhaft ein erstes Bauteil mit wenigstens einem zweiten Bauteil auch bei größeren Materialstärken mit der bereichsweise gekrümmten ersten Kehlnaht verschweißt werden. Die bereichsweise gekrümmte Kehlnaht führt vorteilhafterweise zu einer Vergrößerung des Anbindequerschnitts zwischen den wenigstens zwei Bauteilen. Durch den vergrößerten Anbindequerschnitt zwischen den wenigstens zwei Bauteilen wird es ermöglicht, dass es aufgrund geringerer Übergangswiderstände auch bei einer hohen Stromstärke im Betrieb zu keiner Überschreitung einer Grenz-Temperatur kommt.The object is achieved in particular by creating a method for producing a welded connection of at least two components by means of an energy beam, in particular by means of a laser beam. A first component of the at least two components is arranged relative to at least one second component of the at least two components in such a way that the first component and the at least one second component form at least one first fillet weld joint that is at least regionally curved, the at least one first Fillet weld joint is acted upon by an energy beam, in particular a laser beam. The energy beam, in particular the laser beam, is displaced at least in some areas along the at least one first fillet weld joint along a weld direction, so that the first component is welded to the at least one second component in the area of the at least one first fillet weld joint by forming a first fillet weld that is curved at least in some areas. In this way, a first component can advantageously be welded to at least one second component with the first fillet weld, which is curved in some areas, even with greater material thicknesses. The fillet weld, which is curved in regions, advantageously leads to an enlargement of the connection cross-section between the at least two components. The enlarged connection cross-section between the at least two components makes it possible that, due to lower contact resistances, a limit temperature is not exceeded even with a high current intensity during operation.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein drittes Bauteil dergestalt relativ zu dem wenigstens einen zweiten Bauteil angeordnet wird, dass das dritte Bauteil und das wenigstens eine zweite Bauteil in wenigstens einem von dem ersten Verbindungsbereich verschiedenen zweiten Verbindungsbereich wenigstens eine zweite zumindest bereichsweise gekrümmte Kehlnahtfuge bilden. Die wenigstens eine zweite Kehlnahtfuge wird mit einem Energiestrahl beaufschlagt, wobei der Energiestrahl zumindest bereichsweise entlang der wenigstens einen zweiten Kehlnahtfuge entlang einer Schweißnahtrichtung verlagert wird, so dass das dritte Bauteil mit dem wenigstens einen zweiten Bauteil im Bereich der wenigstens einen zweiten Kehlnahtfuge durch Ausbilden einer zumindest bereichsweise gekrümmten zweiten Kehlnaht verschweißt wird. Auf diese Weise können vorteilhaft ein drittes Bauteil mit wenigstens einem zweiten Bauteil auch bei größeren Materialstärken mit der bereichsweise gekrümmten zweiten Kehlnaht verschweißt werden. Die bereichsweise gekrümmte Kehlnaht führt auch hier vorteilhafterweise zu einer Vergrößerung des Anbindequerschnitts zwischen den wenigstens zwei Bauteilen. Durch den vergrößerten Anbindequerschnitt zwischen den wenigstens zwei Bauteilen wird es ermöglicht, dass es aufgrund geringerer Übergangswiderstände auch bei einer hohen Stromstärke im Betrieb zu keiner Überschreitung einer Grenz-Temperatur kommt.According to a further development of the invention it is provided that a third component is arranged relative to the at least one second component in such a way that the third component and the at least one second component have at least one second fillet weld joint that is at least partially curved in at least one second connection area different from the first connection area form. The at least one second fillet weld joint is acted upon by an energy beam, the energy beam being displaced at least in regions along the at least one second fillet weld joint along a weld direction, so that the third component with the at least one second component in the region of the at least one second fillet weld joint by forming at least one partially curved second fillet weld is welded. In this way, a third component can advantageously be welded to at least one second component with the second fillet weld, which is curved in some areas, even with greater material thicknesses. The fillet weld, which is curved in regions, advantageously leads to an enlargement of the connection cross-section between the at least two components. The enlarged connection cross-section between the at least two components makes it possible that, due to lower contact resistances, a limit temperature is not exceeded even with a high current intensity during operation.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Kehlnahtfuge konvex gekrümmt wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die zweite Kehlnahtfuge konkav gekrümmt wird. Auf diese Weise wird vorteilhaft ein Anbindequerschnitt vergrößert. Vorteilhafterweise kann ebenfalls eine höhere Verbindungsfestigkeit erreicht werden.According to a further development of the invention it is provided that the first fillet weld joint is curved convexly. As an alternative or in addition, it is provided that the second fillet weld joint is curved in a concave manner. In this way, a connection cross-section is advantageously enlarged. A higher connection strength can also advantageously be achieved.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die gekrümmte erste Kehlnahtfuge und/oder die gekrümmte zweite Kehlnahtfuge kreisbogenförmig und/oder ovalbogenförmig ausgebildet wird. Vorteilhafterweise wird so eine gleichmäßige erste und/oder zweite Kehlnahtfuge gebildet, wodurch die Belastung aufgrund hoher Stromstärken an der in der ersten und/oder zweiten Kehlnahtfuge gebildeten ersten beziehungsweise zweiten Kehlnaht verringert werden.According to a further development of the invention it is provided that the curved first fillet weld joint and / or the curved second fillet weld joint are in the form of a circular arc and / or an oval arc is trained. A uniform first and / or second fillet weld joint is advantageously formed in this way, as a result of which the load due to high current intensities at the first and / or second fillet weld joint formed in the first and / or second fillet weld joint is reduced.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Energiestrahl während der Verlagerung in Schweißnahtrichtung senkrecht zu der Schweißnahtrichtung oszillierend ausgelenkt wird. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine prozesssichere Anbindung der Bauteile untereinander erreicht, da durch die oszillierende Auslenkung mehr Material aufgeschmolzen wird, was den Anbindequerschnitt vergrößert.According to a further development of the invention, it is provided that the energy beam is deflected in an oscillating manner during the displacement in the weld direction perpendicular to the weld direction. In this way, a process-reliable connection of the components to one another is advantageously achieved, since more material is melted due to the oscillating deflection, which increases the connection cross-section.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leistung des Energiestrahls während dem Ausbilden der ersten Kehlnaht und/oder der zweiten Kehlnaht moduliert wird. Vorteilhafterweise können so Spritzer aufgrund von Turbulenzen im Schmelzebad oder kollabierenden Dampfkapillaren reduziert sowie eine gleichmäßige Einschweißtiefe erreicht werden.According to a further development of the invention, it is provided that the power of the energy beam is modulated during the formation of the first fillet weld and / or the second fillet weld. In this way, splashes due to turbulence in the melt pool or collapsing vapor capillaries can advantageously be reduced and a uniform welding depth can be achieved.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass für ein Bauteil, ausgewählt aus dem ersten Bauteil, dem wenigstens einen zweiten Bauteil und dem dritten Bauteil, ein Werkstoff verwendet wird, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Aluminiumwerkstoff, einer Aluminiumlegierung, einem Kupferwerkstoff, einer Kupferlegierung, einem Hiluminwerkstoff, einem Stahlwerkstoff, einer Stahllegierung und einer Aluminium-Kupfer-Legierung. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass für die Materialstärke eines Bauteils, ausgewählt aus dem ersten Bauteil, dem wenigstens einen zweiten Bauteil und dem dritten Bauteil, ein Wert von 0,5 mm bis 8 mm gewählt wird, insbesondere wenn als Werkstoff für das Bauteil ein Aluminiumwerkstoff oder eine Aluminiumlegierung gewählt wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass für die Materialstärke eines Bauteils, ausgewählt aus dem ersten Bauteil, dem wenigstens einen zweiten Bauteil und dem dritten Bauteil, ein Wert von 0,3 mm bis 5 mm gewählt wird, insbesondere wenn als Werkstoff für das Bauteil ein Kupferwerkstoff oder eine Kupferlegierung gewählt wird. Auf diese Weise kann das Verfahren auch mit Werkstoffen durchgeführt werden, die bei der Herstellung von Batterieverschaltungen typischerweise verwendet werden.According to a development of the invention it is provided that for a component selected from the first component, the at least one second component and the third component, a material is used which is selected from a group consisting of: an aluminum material, an aluminum alloy, a copper material, a copper alloy, a hilumin material, a steel material, a steel alloy and an aluminum-copper alloy. Alternatively or additionally, it is provided that a value of 0.5 mm to 8 mm is selected for the material thickness of a component selected from the first component, the at least one second component and the third component, in particular if a Aluminum material or an aluminum alloy is selected. Alternatively or additionally, it is provided that a value of 0.3 mm to 5 mm is selected for the material thickness of a component selected from the first component, the at least one second component and the third component, in particular if a Copper material or a copper alloy is selected. In this way, the method can also be carried out with materials that are typically used in the manufacture of battery interconnections.

In einer Ausführungsform wird für das erste Bauteil ein Kupferwerkstoff oder eine Kupferlegierung verwendet, wobei für das zweite Bauteil ein Aluminiumwerkstoff oder eine Aluminiumlegierung verwendet wird. Insbesondere ist das erste Bauteil eine Kupferstromschiene.In one embodiment, a copper material or a copper alloy is used for the first component, an aluminum material or an aluminum alloy being used for the second component. In particular, the first component is a copper busbar.

Die Aufgabe wird auch gelöst, in dem eine Bauteilanordnung geschaffen wird, hergestellt in einem erfindungsgemäßen Verfahren oder in einem Verfahren gemäß einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. In Zusammenhang mit der Bauteilanordnung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.The object is also achieved in that a component arrangement is created, produced in a method according to the invention or in a method according to one or more of the embodiments described above. In connection with the component arrangement, there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the method.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Bauteil eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsbereich des wenigstens einen zweiten Bauteils und einem ersten elektrischen Pol bildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass das dritte Bauteil eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungsbereich des wenigstens einen zweiten Bauteils und einem von dem ersten elektrischen Pol verschiedenen zweiten elektrischen Pol bildet. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine Bauteilanordnung in Form einer elektrisch leitfähigen Bauteilanordnung geschaffen werden. Vorteilhafterweise können so Rundzellen mit geringen Polflächen elektrisch leitfähig verbunden werden.According to a development of the invention it is provided that the first component forms an electrical connection between the first connection area of the at least one second component and a first electrical pole. Alternatively or additionally, it is provided that the third component forms an electrical connection between the second connection area of the at least one second component and a second electrical pole different from the first electrical pole. In this way, a component arrangement in the form of an electrically conductive component arrangement can advantageously be created. In this way, round cells with small pole faces can advantageously be connected in an electrically conductive manner.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Bauteil als Strang mit einer Mehrzahl von Verbinderästen ausgebildet ist, wobei jeweils ein Verbinderast mit einem zweiten Bauteil in einem jeweiligen ersten Verbindungsbereich verschweißt ist. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass das dritte Bauteil als Strang mit einer Mehrzahl von Verbindungsausnehmungen ausgebildet ist, wobei jeweils eine Verbindungsausnehmung mit einem zweiten Bauteil in einem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich verschweißt ist. Auf diese Weise können die Vorteile des Verfahrens auch bei komplexen Batterieverschaltungskonzepten genutzt werden.According to a further development of the invention it is provided that the first component is designed as a strand with a plurality of connector branches, one connector branch being welded to a second component in a respective first connection area. Alternatively or additionally, it is provided that the third component is designed as a strand with a plurality of connection recesses, with one connection recess being welded to a second component in a respective second connection area. In this way, the advantages of the method can also be used with complex battery connection concepts.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer Schweißverbindung von wenigstens zwei Bauteilen mittels Energiestrahl, und
  • 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Bauteilanordnung, hergestellt in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of a method for producing a welded connection of at least two components by means of an energy beam, and
  • 2 a schematic representation of an embodiment of a component arrangement, produced in an embodiment of the method according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer Schweißverbindung von wenigstens zwei Bauteilen 1, 3 mittels Energiestrahl 5. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a method for producing a welded connection of at least two components 1 , 3 by means of an energy beam 5 .

In einem ersten Schritt S1 wird ein erstes Bauteil 1 der wenigstens zwei Bauteile 1, 3 dergestalt relativ zu wenigstens einem zweiten Bauteil 3 der wenigstens zwei Bauteile 1, 3 angeordnet, dass das erste Bauteil 1 und das wenigstens eine zweite Bauteil 3 in wenigstens einem ersten Verbindungsbereich 7 wenigstens eine erste zumindest bereichsweise gekrümmte Kehlnahtfuge 9 bilden.In a first step S1 becomes a first component 1 the at least two components 1 , 3 in this way relative to at least one second component 3 of the at least two components 1 , 3 arranged that the first component 1 and the at least one second component 3 in at least a first connection area 7th at least one first fillet weld joint curved at least in certain areas 9 form.

In einem zweiten Schritt S2 wird die wenigstens eine erste Kehlnahtfuge 9 mit einem Energiestrahl 5 beaufschlagt. Der Energiestrahl 5 wird zumindest bereichsweise entlang der wenigstens einen ersten Kehlnahtfuge 9 entlang einer Schweißnahtrichtung 10 verlagert, so dass das erste Bauteil 1 mit dem wenigstens einen zweiten Bauteil 3 im Bereich der wenigstens einen ersten Kehlnahtfuge 9 durch Ausbilden einer zumindest bereichsweise gekrümmten ersten Kehlnaht 11 verschweißt wird.In a second step S2 becomes the at least one first fillet weld joint 9 with an energy beam 5 applied. The energy beam 5 is at least partially along the at least one first fillet weld joint 9 along a weld direction 10 relocated so that the first component 1 with the at least one second component 3 in the area of the at least one first fillet weld joint 9 by forming a first fillet weld that is curved at least in some areas 11 is welded.

In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform wird zusätzlich in einem dritten Schritt S3 ein drittes Bauteil 13 (siehe 2) dergestalt relativ zu dem wenigstens einen zweiten Bauteil 3 angeordnet, dass das dritte Bauteil 13 und das wenigstens eine zweite Bauteil 3 in wenigstens einem von dem ersten Verbindungsbereich 7 verschiedenen zweiten Verbindungsbereich 15 (siehe 2) wenigstens eine zweite zumindest bereichsweise gekrümmte Kehlnahtfuge 17 bilden.In an embodiment not shown here, in addition, in a third step S3 a third component 13th (please refer 2 ) in this way relative to the at least one second component 3 arranged that the third component 13th and the at least one second component 3 in at least one of the first connection area 7th different second connection area 15th (please refer 2 ) at least one second fillet weld joint that is curved at least in certain areas 17th form.

In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform wird zusätzlich in einem vierten Schritt S4 die wenigstens eine zweite Kehlnahtfuge 17 mit einem Energiestrahl 5 beaufschlagt, wobei der Energiestrahl 5 zumindest bereichsweise entlang der wenigstens einen zweiten Kehlnahtfuge 17 entlang einer Schweißnahtrichtung 10 verlagert wird, so dass das dritte Bauteil 13 mit dem wenigstens einen zweiten Bauteil 3 im Bereich der wenigstens einen zweiten Kehlnahtfuge 17 durch Ausbilden einer zumindest bereichsweise gekrümmten zweiten Kehlnaht 19 verschweißt wird.In an embodiment not shown here, there is also a fourth step S4 the at least one second fillet weld joint 17th with an energy beam 5 applied, the energy beam 5 at least in some areas along the at least one second fillet weld joint 17th along a weld direction 10 is relocated so that the third component 13th with the at least one second component 3 in the area of the at least one second fillet weld joint 17th by forming a second fillet weld that is curved at least in some areas 19th is welded.

Die erste Kehlnahtfuge 9 ist konvex gekrümmt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zweite Kehlnahtfuge 17 konkav gekrümmt ist.The first fillet weld joint 9 is convexly curved. It is preferably provided that the second fillet weld joint 17th is concave.

Die gekrümmte erste Kehlnahtfuge 9 und/oder bevorzugt die gekrümmte zweite Kehlnahtfuge 17 wird kreisbogenförmig ausgebildet.The curved first fillet weld joint 9 and / or preferably the curved second fillet weld joint 17th is formed in the shape of a circular arc.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Energiestrahl 5 während der Verlagerung in Schweißnahtrichtung 10 senkrecht zu der Schweißnahtrichtung 10 oszillierend ausgelenkt wird.It is preferably provided that the energy beam 5 during the shift in the direction of the weld seam 10 perpendicular to the weld direction 10 is deflected in an oscillating manner.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Leistung des Energiestrahls 5 während dem Ausbilden der ersten Kehlnaht 11 und/oder der zweiten Kehlnaht 19 moduliert wird.It is preferably provided that the power of the energy beam 5 during the formation of the first fillet weld 11 and / or the second fillet weld 19th is modulated.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass für ein Bauteil, ausgewählt aus dem ersten Bauteil 1, dem wenigstens einen zweiten Bauteil 3 und dem dritten Bauteil 13, ein Werkstoff verwendet wird, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Aluminiumwerkstoff, einer Aluminiumlegierung, einem Kupferwerkstoff, einer Kupferlegierung, einem Hiluminwerkstoff, einem Stahlwerkstoff, einer Stahllegierung und einer Aluminium-Kupfer-Legierung. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass für die Materialstärke eines Bauteils, ausgewählt aus dem ersten Bauteil 1, dem wenigstens einen zweiten Bauteil 3 und dem dritten Bauteil 13, ein Wert von 0,5 mm bis 8 mm gewählt wird, insbesondere wenn als Werkstoff für das Bauteil ein Aluminiumwerkstoff oder eine Aluminiumlegierung gewählt wird. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass für die Materialstärke eines Bauteils, ausgewählt aus dem ersten Bauteil 1, dem wenigstens einen zweiten Bauteil 3 und dem dritten Bauteil 13, ein Wert von 0,3 mm bis 5 mm gewählt wird, insbesondere wenn als Werkstoff für das Bauteil ein Kupferwerkstoff oder eine Kupferlegierung gewählt wird.It is preferably provided that for a component selected from the first component 1 , the at least one second component 3 and the third component 13th , a material is used which is selected from a group consisting of: an aluminum material, an aluminum alloy, a copper material, a copper alloy, a Hiluminwerkstoff, a steel material, a steel alloy and an aluminum-copper alloy. Alternatively or additionally, it is preferably provided that for the material thickness of a component selected from the first component 1 , the at least one second component 3 and the third component 13th , a value of 0.5 mm to 8 mm is selected, in particular if an aluminum material or an aluminum alloy is selected as the material for the component. Alternatively or additionally, it is preferably provided that for the material thickness of a component selected from the first component 1 , the at least one second component 3 and the third component 13th , a value of 0.3 mm to 5 mm is selected, in particular if a copper material or a copper alloy is selected as the material for the component.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Bauteilanordnung 12, hergestellt in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a component arrangement 12th , produced in one embodiment of the method according to the invention.

Dabei sind gleiche und funktionsgleiche Elemente in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.Identical and functionally identical elements are provided with the same reference symbols in both figures, so that reference is made to the preceding description in each case.

Das erste Bauteil 1 bildet eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsbereich 7 des wenigstens einen zweiten Bauteils 3 und einem ersten elektrischen Pol (+). Das dritte Bauteil 13 bildet eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungsbereich 15 des wenigstens einen zweiten Bauteils 3 und einem von dem ersten elektrischen Pol (+) verschiedenen zweiten elektrischen Pol (-).The first component 1 forms an electrical connection between the first connection area 7th of the at least one second component 3 and a first electrical pole (+) . The third component 13th forms an electrical connection between the second connection area 15th of the at least one second component 3 and one of the first electrical pole (+) different second electrical pole (-) .

Das erste Bauteil 1 ist als Strang mit einer Mehrzahl von Verbinderästen 23 ausgebildet, wobei jeweils ein Verbinderast 23 mit einem zweiten Bauteil 3 in dem jeweils zugeordneten ersten Verbindungsbereich 7 verschweißt ist. Das dritte Bauteil 13 ist als Strang mit einer Mehrzahl von Verbindungsausnehmungen 25 ausgebildet, wobei jeweils eine Verbindungsausnehmung 25 mit einem zweiten Bauteil 3 in dem jeweils zugeordneten zweiten Verbindungsbereich 15 verschweißt ist.The first component 1 is as a strand with a plurality of connector branches 23 formed, each with a connector branch 23 with a second component 3 in the respectively assigned first connection area 7th is welded. The third component 13th is as a strand with a plurality of connection recesses 25th formed, each with a connection recess 25th with a second component 3 in the respectively assigned second connection area 15th is welded.

Zur besseren Übersichtlichkeit ist von den mehrfach dargestellten Elementen jeweils nur eines mit einem Bezugszeichen versehen, wobei diese Bezugszeichen auch für die Elemente gelten, die nicht mit einem Bezugszeichen versehen sind.For the sake of clarity, only one of the elements shown several times is provided with a reference symbol, these reference symbols also being applicable to the elements that are not provided with a reference symbol.

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen einer Schweißverbindung von wenigstens zwei Bauteilen mittels Energiestrahl (5), wobei - ein erstes Bauteil (1) der wenigstens zwei Bauteile (1,3) dergestalt relativ zu wenigstens einem zweiten Bauteil (3) der wenigstens zwei Bauteile (1,3) angeordnet wird, dass - das erste Bauteil (1) und das wenigstens eine zweite Bauteil (3) in wenigstens einem ersten Verbindungsbereich (7) wenigstens eine erste zumindest bereichsweise gekrümmte Kehlnahtfuge (9) bilden, wobei - die wenigstens eine erste Kehlnahtfuge (9) mit einem Energiestrahl (5) beaufschlagt wird, wobei - der Energiestrahl (5) zumindest bereichsweise entlang der wenigstens einen ersten Kehlnahtfuge (9) entlang einer Schweißnahtrichtung (10) verlagert wird, so dass - das erste Bauteil (1) mit dem wenigstens einen zweiten Bauteil (3) im Bereich der wenigstens einen ersten Kehlnahtfuge (9) durch Ausbilden einer zumindest bereichsweise gekrümmten ersten Kehlnaht (11) verschweißt wird.Method for producing a welded connection of at least two components by means of an energy beam (5), wherein - A first component (1) of the at least two components (1,3) is arranged relative to at least one second component (3) of the at least two components (1,3) in such a way that - The first component (1) and the at least one second component (3) form at least one first fillet weld joint (9) which is curved at least in regions in at least one first connecting region (7), wherein - The at least one first fillet weld joint (9) is acted upon by an energy beam (5), wherein - The energy beam (5) is displaced at least in some areas along the at least one first fillet weld joint (9) along a weld seam direction (10), so that - The first component (1) is welded to the at least one second component (3) in the region of the at least one first fillet weld joint (9) by forming a first fillet weld (11) which is curved at least in regions. Verfahren nach Anspruch 1, wobei - ein drittes Bauteil (13) dergestalt relativ zu dem wenigstens einen zweiten Bauteil (3) angeordnet wird, dass - das dritte Bauteil (13) und das wenigstens eine zweite Bauteil (3) in wenigstens einem von dem ersten Verbindungsbereich (7) verschiedenen zweiten Verbindungsbereich (15) wenigstens eine zweite zumindest bereichsweise gekrümmte Kehlnahtfuge (17) bilden, wobei - die wenigstens eine zweite Kehlnahtfuge (17) mit einem Energiestrahl (5) beaufschlagt wird, wobei - der Energiestrahl (5) zumindest bereichsweise entlang der wenigstens einen zweiten Kehlnahtfuge (17) entlang einer Schweißnahtrichtung (10) verlagert wird, so dass - das dritte Bauteil (13) mit dem wenigstens einen zweiten Bauteil (3) im Bereich der wenigstens einen zweiten Kehlnahtfuge (17) durch Ausbilden einer zumindest bereichsweise gekrümmten zweiten Kehlnaht (19) verschweißt wird.Procedure according to Claim 1 wherein - a third component (13) is arranged relative to the at least one second component (3) in such a way that - the third component (13) and the at least one second component (3) in at least one of the first connecting area (7) different second connection area (15) form at least one second at least partially curved fillet weld joint (17), wherein - the at least one second fillet weld joint (17) is acted upon with an energy beam (5), wherein - the energy beam (5) at least partially along the at least one second fillet weld joint (17) is displaced along a weld direction (10) so that the third component (13) with the at least one second component (3) in the area of the at least one second fillet weld joint (17) by forming a second fillet weld that is curved at least in some areas (19) is welded. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die erste Kehlnahtfuge (9) konvex gekrümmt wird, und/oder - die zweite Kehlnahtfuge (17) konkav gekrümmt wird.The method according to any one of the preceding claims, wherein - The first fillet weld joint (9) is convexly curved, and / or - The second fillet weld joint (17) is curved in a concave manner. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die gekrümmte erste Kehlnahtfuge (9) und/oder die gekrümmte zweite Kehlnahtfuge (7) kreisbogenförmig und/oder ovalbogenförmig ausgebildet wird.The method according to any one of the preceding claims, wherein - The curved first fillet weld joint (9) and / or the curved second fillet weld joint (7) is designed in the shape of a circular arc and / or an oval arc. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Energiestrahl (5) während der Verlagerung in Schweißnahtrichtung (10) senkrecht zu der Schweißnahtrichtung (10) oszillierend ausgelenkt wird.The method according to any one of the preceding claims, wherein - The energy beam (5) is deflected in an oscillating manner perpendicular to the weld direction (10) during the displacement in the weld direction (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Leistung des Energiestrahls (5) während dem Ausbilden der ersten Kehlnaht (11) und/oder der zweiten Kehlnaht (19) moduliert wird.The method according to any one of the preceding claims, wherein - The power of the energy beam (5) is modulated during the formation of the first fillet weld (11) and / or the second fillet weld (19). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - für ein Bauteil, ausgewählt aus dem ersten Bauteil (1), dem wenigstens einen zweiten Bauteil (3) und dem dritten Bauteil (13), ein Werkstoff verwendet wird, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Aluminiumwerkstoff, einer Aluminiumlegierung, einem Kupferwerkstoff, einer Kupferlegierung, einem Hiluminwerkstoff, einem Stahlwerkstoff, einer Stahllegierung und einer Aluminium-Kupfer-Legierung, und/oder - für die Materialstärke eines Bauteils, ausgewählt aus dem ersten Bauteil (1), dem wenigstens einen zweiten Bauteil (3) und dem dritten Bauteil (13), ein Wert von 0,5 mm bis 8 mm gewählt wird, insbesondere wenn als Werkstoff für das Bauteil ein Aluminiumwerkstoff oder eine Aluminiumlegierung gewählt wird, und/oder - für die Materialstärke eines Bauteils, ausgewählt aus dem ersten Bauteil (1), dem wenigstens einen zweiten Bauteil (3) und dem dritten Bauteil (13), ein Wert von 0,3 mm bis 5 mm gewählt wird, insbesondere wenn als Werkstoff für das Bauteil ein Kupferwerkstoff oder eine Kupferlegierung gewählt wird.The method according to any one of the preceding claims, wherein - For a component selected from the first component (1), the at least one second component (3) and the third component (13), a material is used which is selected from a group consisting of: an aluminum material, an aluminum alloy , a copper material, a copper alloy, a Hiluminwerkstoff, a steel material, a steel alloy and an aluminum-copper alloy, and / or - For the material thickness of a component selected from the first component (1), the at least one second component (3) and the third component (13), a value of 0.5 mm to 8 mm is selected, especially if the material for the component is selected from an aluminum material or an aluminum alloy, and / or - For the material thickness of a component selected from the first component (1), the at least one second component (3) and the third component (13), a value of 0.3 mm to 5 mm is selected, in particular when the material for the component a copper material or a copper alloy is selected. Bauteilanordnung (12) hergestellt in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Component arrangement (12) produced in a method according to one of the preceding claims. Bauteilanordnung (12) nach Anspruch 8, wobei - das erste Bauteil (1) eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsbereich (7) des wenigstens einen zweiten Bauteils (3) und einem ersten elektrischen Pol (+) bildet, und/oder - das dritte Bauteil (13) eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungsbereich (15) des wenigstens einen zweiten Bauteils (3) und einem von dem ersten elektrischen Pol (+) verschiedenen zweiten elektrischen Pol (-) bildet.Component arrangement (12) according to Claim 8 , wherein - the first component (1) forms an electrical connection between the first connection area (7) of the at least one second component (3) and a first electrical pole (+), and / or - the third component (13) forms an electrical connection forms between the second connection region (15) of the at least one second component (3) and a second electrical pole (-) different from the first electrical pole (+). Bauteilanordnung nach Anspruch 8 oder 9, wobei - das erste Bauteil (1) als Strang mit einer Mehrzahl von Verbinderästen (23) ausgebildet ist, wobei - jeweils ein Verbinderast (23) mit einem zweiten Bauteil (3) in einem jeweiligen ersten Verbindungsbereich (7) verschweißt ist, und/oder - das dritte Bauteil (13) als Strang mit einer Mehrzahl von Verbindungsausnehmungen (25) ausgebildet ist, wobei - jeweils eine Verbindungsausnehmung (25) mit einem zweiten Bauteil (3) in einem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich (15) verschweißt ist.Component arrangement according to Claim 8 or 9 , wherein - the first component (1) is designed as a strand with a plurality of connector branches (23), wherein - a connector branch (23) is welded to a second component (3) in a respective first connection area (7), and / or - the third component (13) is designed as a strand with a plurality of connection recesses (25), wherein - in each case a connection recess (25) is welded to a second component (3) in a respective second connection area (15).
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