DE1540751A1

DE1540751A1 - Verfahren zum Verbinden von Blechen

Info

Publication number: DE1540751A1
Application number: DE19651540751
Authority: DE
Inventors: Bush George Frederick; Cruchet Jules Isaac; Cotton Frederick Randolph
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1964-08-03
Filing date: 1965-06-18
Publication date: 1970-01-02
Also published as: GB1079229A; US3350536A

Description

"Verfahren zum Verbinden von Blechen." Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Blechen und insbesondere ein Verfahren zum Punktschweissen zweier Metalltafeln aneinander und zum Abdichten der Punktschweissverbindung. Bei Punktachweissvorgängen grösseren Ausmassäs, wie sie bei der Fabrikation von Kraftfahrzeugkarosserien ausgeführt werden, wird normalerweise ein Dichtmittel auf eine Fläche aer Metalltatel aufgebracht, ehe sie mit der anderen Tafel zu einem Karosseriebauteil punktverschweisst wird. Das Dichtmittel ist erforderlich, um die entstehende Verbindung gegen das Eintreten von Wasser, Staub und Schmutz zu schützen, Dies wird so durchgeführt, dass das Dichtmittel durch einen Schlauch einer Düse zugeführt wird und dass alsdann die Düse von Hand bewegt wird, um den Austretenden. Wulst an Dichtmittel auf die fluchtende.Fläche der Tafel aufzubringen Dieses Verfahren zur Anbringung des Dichtmittels ist indessen . -ungleichmässig, insbesondere wenn das Aufbringen des Dichtmittels bdi sehr raschem Arbeitsvorgang durchgeführt wird.
Sehr häufig ist der Dichtwulst nicht vollkommen durchlaufend, wenn der Arbeiter Teile der Fläche beim Auflegen des Wulstes auslässt" oder der austretende Wulst kann zu dünn sein, so dass er keine ausreichende Diehtfähigkeit für die Verbindung aufweist. Sofern zuviel an Dichtmittel aufgebracht wird, kann-die fluchtende Fläche überfliessen, so daas ein überschuss an Dichtmittel aus der Verbindung beim Ansetzen des SchN&ssdruckes herausgedrückt wird, Der überschuss an Dichtmittel beeinträchtigt den Farbanstrich der fertigen Karosserie.
Um diese Nachteile zu vermeiden" wurde das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung geschaffen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der erste Verfahrensschlritt Im Aufbringen eines gleichmässigen, durchlaufenden Wulstes an Dichtmittel auf einen'tortlaufenden Streifen aus leitendem Material wie z.B. Zink oder Aluminiumfolie. Dieser Verfahrensschritt kann mittels einer automatischen Pumpeinrichtung durchgeführt werden., die vor dem Punktschweissvorgang der Blechtafeln von dem Hauptproduktionsbereich entfernt aufgestellt Ist. Dies ermöglicht eine einwandfreie Steuerung, so dass eine gleichmässige und konsistente Wulstauflage an Dichtmittel erfolgen kann., da das Dichtmittel nicht unmittelbar auf die Blechtafel im Zuge der Produktion aufgebracht wird. Wenn die durch Schweissung zu verbindenden Blechteile an die SchwelLasstelle gelangen, so nimmt der Arbeiter eine ausreichende Länge an Streifen mit daran haftendem Dii3htmittel und bringt ihn auf die zu schweissende Fläche einer der Metalltafeln auf. Die Hafteigenschaft des Dichtmittels lässt den Streifen an der;FIäche haften. Eine zweite Tafel, die mit der ersten verbunden werden soll, wird so ausgerichtet.. dass sie die zu schweissende Fläche der ersten Tafel mit dem Dichtmittel übergreift, wobei der Streifen dazwischen liegt. Alsdann wird Druck ausgeübt und ein Schweißstrom durch die sich überdeckenden Metalltafelnlindurchgeschickt, bis sie verbunden sind. Das Dichtmitbl zwischen den Tafeln fliesst unter dem Druck, so dass eine durchlaufende Dichtung Über die gesamte Länge der Verbindung entsteht., Demgemäss besteht die Hauptaufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Verbindung von zwei Metalltafeln zu schaffen, bei dem die sich ergebende Verbindung sachgemäss abgedichtet ist. Eine Unteraufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen" durch welches eine hochqualifizierte abgedichtete Verbindung erzielt wird, indem ein Wulst an Dichtmittel bestimmter Konsistenz auf eine Metalltafel aufgebracht wird, ehe diese mit einer zweiten Tafel verschweisst wird.
Eine weitere Interaufgabe der Erf indung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, welches das Aufbringen eines durchlaufenden, gleichmässigen Wulstes an -.Dichtmittel auf einen leitenden Streif en zeitlich und örtlich von dem Schweissvorgang entfernt, gestattet.

LD Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung an Hand der Zeichnung, auf der zeigen:

Fig, 1 eine schäubildliche Darstellung des Aufbringens eins

Wulstes an -Dichtmitte 1 auf einen Streifen,

Fig. 2 eine Darstellung zweler Metalltafeln, die miteinander

verschweisst werden sollen., in auseinander genommener Form.

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt, der zwei-sich übergreifende

Metalltafeln mit dazwischenliegendem Streifen und Dicht-

mittel darstellt.

Fig. 4 eine ähnliche-Darstellung wie Fig. 3" bei der die Tafeln

zwischen zwei Elektroden gehalten werden.

Fig. 5 einen Schnitt durch zwei Tafeln, die durch Schweissung

miteinander verbunden sind. - -

Fig. 6 eine Ediaubildliche Darstellung einer zweiten Austührungs-

form der Erfindung, die das Aufbringen eines Dichtmittel-

wulstes auf einen perforierten Streifen zeigt.

Fig. 7 einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführung nach Fig. 69

wobei der Streifen und das Dichtmittel zwisden zwei Metall-

tafeln eingelegt sind.

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt, der eine dritte Ausführungs-

möglIchkeit der Erfindung zeigt, bei der zwei Metalltafeln

vor der Verschweissung sich übergreifen, wobei ein Streifen

mit je einem Wulst an Dichtmittel an jeder Seite zwischen

die Tafeln eingelegt ist.

Die Fig. 1 zeigt eine Düse 11, aus der ein Wulst an Dichtmittel 12 ausgedrückt wird. Der Wulst wird auf die eine Fläche eines endlosen Streifens 13 aufgebracht, indem die Düse 11 in der Mittellinie des Streifens 13 bewegt wird, Das Dichtmittel 12 kann unter Druck aus einer Lagertrommel über einen Schlauch (der nicht dargestellt ist) der Düse 11 zugeführt werden. Es kann auch der Fläche des Streifens 13 durch Aufstreichen, Spachteln-, Auffliessen oder Sprühen gegebenenfalls zugeführt werden. Der Dichtmittelwulst ist normalerweise etwa 3 mm bis 2.,5 mm breit, wobei der Streifen ausreichend breit Ist, um den Wulst aufzunehmen.

Das Dichtmittel, welches ein übliches.sein kann, wird normalerweise als ein durchschweissbares Dichtmittel bezeichnet. Das Dichtmittel 12 besteht aus einem weichen> homogenen.pastösen oder kittartigen Material mit haftfähigen und gegen Waschen widerstandsfähigen Eigenschaften. Ausserdem ist es vorzugsweise leitend, damit der Schweißstrom hindurch treten kann.

Typische Bestandteile eines Dichtmittels zu dem gedachten Zweck sind folgende:

Bestandteile Prozentsatz an Gewicht

Cellulose Nitrat oder

andere Thermoplastische Harze 1793

Butyl Acetat 995

Butyl Laetat 626

Glycol -Mono4Ethyl-Aether 6 6

Glycoi-Mono-Methyl-Aether 6:6

Rizinusöl 48 0

Aluminiumflocken, Lacke 4,5

Acetylenruss 026

DiCyclohexylamin 0 , 3

200,6

Pie Fig, 2 zeigt Metalltafeln 14 und-15, deren Kanten durch Punktschweissung verbunden werden sollen. Der Streifen 13 mit dem daran haftenden Dichtmittel 12 wird passend zu der Tafel 14 auf Länge geschnitten und alsdann auf die Fläche-der Tafel 14 aufgebracht.

Die Fläche des Streifens 13, die mit dem Dichtmittel 12 versehen ist, wird mit der Fläche der Tafel 14 in Berührung gebracht, SO-dass die Hafteigenschaft des Dichtmittels 12 In den Streifen 13 für die Schweissung am Ort hält.
Alsdann wird die-andere Tafel 15 so ausgerichtet" dass., wie Fig. 3 zeigt, die zu schweissende Fläche über dem Dichtmittel 12 und dem Streifen 13 liegt.
Schweißelektroden 16 werden unter dem üblichen Druck angesetzt. Die-Elektroden 16 leiten den Schweißstrom, so dass die sich übergreifenden Metalltafeln 14 und 15 an bestimmten Punkten verschmolzen werden. Die durch den Schweissvorgang erzeugte Hitze lässt das Dichtmittel 12 an den Schweisspunkten wegfliessen und die Schweisspumkt umgeben, so dass eine wirksame Abdiähtung für die gesamte Verbindung der Tafeln 14 und 15 erzielt ist.

Das Dichtmittel 12 hält die Tafeln 14 und 15 mr der völligen Verin schweissung/der gewünschten Relativlage und ergibt gleichzeitig einen guten elektrischen Kontakt infolge seiner Leiteigenschaften. Der Streifen 13 wird vorzugsweise aus einem sehr dünnen leitenden Material hergestellt, z,B, StahlftLie, Zinkfolie.-Aluminiumfolie einer Stärke-von etwa 0.025 bis 0.075 mm. Derartige Materialien dienen als ausreichende Träger für das Dichtmittel und ermöglichen den Stromdurchtritt für das Schweisssen, ohne den Widerstand zu erhöhen» Der Streifen 13 wird ein Bestandteil der Verbindung während des Schweissvorganges, Die Benutzung von Zinkfolie oder Aluminiumfolie ergibt ausserdem einen galvanischen Schutz Innerhalb der Verbindung, der den zusätzliehen Vorteil bringt, dass ein Korrosionswiderstand entsteht. Dünnes Papier oder Plastikbänder können auchals Träger für das Dichtmittel 12 verwendet werden, indessen sind höhere Schweißspannungen notwendig., um den Widerstand des Bandes zu überwinden. Bei einem erläuternden Ausführungsbeispiel wurde ein Wulst von etwa 3 mm aus üblichem Dichtmittel auf einen Streifen aus Aluminiumfolie von 16 mm Breite und 0"025 mm Stärke aufgebracht. Das Dicht---,mittel und die Folie wurden auf die Fläche einer ersten Stahltafel mit einer Stärke von 0,9 mm aufgebracht. Eine zweite Stahltafel der gleichen,Stärke wurde auf die zu schweissende#,Fjläche der ersten --Stahltafel aufgelegt, Die sich überlappenden Stahltafeln wurden im Abstand von 5 cm unter den folgenden Schweissbedingungen Dunktgeschweisst:

6mm Schweissfläche (Elektrodengrösse)

250 kg Elektrodendruck

9 Frequenzen Schweisszeit (1 Frequenz = 1/60 Sekunde)

15 Frequenzen Pres.szeit

15 Frequenzen Haltezeit

100 % Phasenahiebung

11000 AmDere Sekundärstrom

-4-5 Sekun-där-Volt

Eine andere Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung ist in den Fig. 6 und'7 dargestellt. Der Streifen 17 ist mit Perforationen 18 in der Mittellinie versehen, wie aus Fig. 6 erkenn-bar. Die Perforationen 18 haben die Gestalt von Schlitzen oder Bohr ungen und besitzen e.ine-Grösse, so dass das Dichtmittel 12, welches auf den Streifen 17 aufgebracht wird, nicht unter dem Einfluss, der Schwere hindurch treten kann. Die Abmessungen sind aber groso genug, damit das Dichtmittel 12 unter dem Klemmdruck-während der Punktschweissung nach Fig. 7 hindurchgequetscht werden kann.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sichergestellt wird, dass das Dichtmittel 12-mit beiden zu schweissenden Flächen der Verbindung in Berührung gerät. Auch d ann, sofern der Streifen 11 nicht aus leitendem Material besteht.. ist der Widerstand tür den Durchtritt des Schweißstromes wesentlich reduziert, da das Dichtmittel 12, sofern es leitend Ist, einen elektrischen Kontakt zwischen den Tafeln 14 und 15 herstellt.
Die Fig, 8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der Dichtmittelwulst an jeder Fläche des Streifens 13 vor der Schweissung angebracht Ist. Hierdurch wird über die gesamte Länge der Verbindung zwise-hen den beiden Tafeln 14 und 15.-wenn- diese durch Schweissung verbunden sind, ein dauernder und wirksamer Dichtmittelschutz erreicht. Der Dichtmittelwulst kann von Hand oder automatisch auf ein bewegtes Band in fortlaufendem Arbeitsgang aufgebracht werden, ohne dass hierdurch die Punktschweissung der Metallplatten gestört wird. Dieses Kann zu einer Zeit und an einer Stelle durchgeführt werden, die das Zusammensetzen der Blechteile nicht stört. Der Streifen mit dem daran haftenden Diohtmittel kann gestapelt werden, bis er für den Schweissvorgang gebraucht wird. Zur Zeit der Schweissung kann der Arbeiter eine geeignete Länge an Streifen und Dichtmittel abnehmen und es auf die zu schweiasende Fläche einer der Blechtafeln auflegen, wobei er das Dichtmittel-als Haftmittel benutzt, um den Streifen und das Dichtmittel zum Schweissen In die sachgemässe Lage zu bringen. Nach dem Schweissen der sich überlappenden Teile der Blee htafeln, bildet das Dichtmittel zwischen den Tafeln eine durchlaufende Dichtung für die Verbindung. Dadurch werden die Kosten des Abdichtvorganges wesentlieh gesenkt..da die Arbeitszeit zum Anbringen des Dichtmittels während der Schweissung reduziert Ist. Auch-ist die Qualität des Dichtvorganges verbessert, weil Schmutz und Wasserdurchgang Infolge unvollständiger Abdichtung in Wegfall kommt, Das Verfahren gemäss der Erfindung kann auf eine Naht- oder Karosserieverbindung angewendet werden und beschränkt sich nicht auf die genaue Konstruktion, wie sie beschrieben ist. Es sind viele Abänderungen möglich, ohne aus dem Rahmen des Erfindungsgedankens'Iherauszutreten.

Claims

Patentansprüche 11 Verfahren zur Verbindung zweier Bleche durch Schweissen unter gleichzeitiger Abdichtung der Verbindung durch ein Dichtmittel, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtmittel mit Haftelgenschaften auf einen Streifen aufgebracht wird, der mitsamt dem Dichtmittel auf einen Teil des einen Bleches aufgelegt wird, worauf das andere Blech auf den Streifen so aufgelegt wird, dass der Streifen mit dem Dichtmittel zwischen den aufeinander liegenden Blächtellen liegt und ein.Schweißstrom durch die Blechteile geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekehnzei-chnet, dass- als Dichtmittel ein pasteriartiges.. haftfähiges Material verwendet wird, und dass ein Druck auf die aufeinander liegenden Blechteile ausgeübt wird, bis die Teile beim Schweissen zu einer Ver-bindung miteinander verschmelzen, wobei das Pastenmaterial die Dichtung-herstellt. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen durch das haftfähi-ge Dichtmittel nach dem Auflegen auf das eine Blech festgehalten wird und dass de r Schweißstrom nur punktweise in die sich übergreifenden Blechtelle geleitet wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel auch elektrisch leitend ist, 5.- Verfahren nach ANspruch 1 bis*4-. dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen mit Löchern versehen ist, so dass das Dichtmittel beim Ausüben von Druck auf die aufeinanderliegenden Bleche von einer Sf-&edes Streifens aus auf die andere Seite treten kann. 6. Verfahren nach Abspruch 1 bis % dadurch gekennzeichnet., dass der Streifen elektrisch leitfäh#" ist und beim Schweissen mit den Blechen verschmolzen wird. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6" dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen aus Aluminiumfolie besteht. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen aus Zinkfolle besteht. 9, Verfahren nach ANspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet» dass der Streifen aus Stahl-Unterlegmaterial besteht. 101 Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf beide Seiten des Streifens Dichtmittel aufgebracht wird, 111 verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel als Wulst auf einen fortlaufenden ausreichend breiten Streifen aufgebracht wird, der auf eine dem einen Blechteil entsprechende Länge geschnitten wird.