DE102010004283A1

DE102010004283A1 - Schweißkonstruktionen zur Verbindung eines dicken Bleches mit einem dünnen Blech

Info

Publication number: DE102010004283A1
Application number: DE201010004283
Authority: DE
Inventors: Carsten 31715 Gaul; Uwe 31655 Viehmann; Jürgen 32469 Wiegmann
Original assignee: Faurecia Automotive GmbH; Faurecia Autositze GmbH
Current assignee: Faurecia Automotive GmbH; Faurecia Autositze GmbH
Priority date: 2010-01-11
Filing date: 2010-01-11
Publication date: 2011-07-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweißkonstruktion zum Verbinden eines dicken Bleches mit einem dünnen Blech durch Schutzgasschweißen, insbesondere MAG-Schweißen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schweißkonstruktion zur Verbindung von dickißen, insbesondere MAG-Schweißen zur Verfügung zu stellen, mit der auf einfache Weise eine saubere Schweißung bei hoher Prozesssicherheit erreicht wird. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Stärke des Schweißrandes des dünnen Bleches (1) durch Umlegen auf sich selbst zumindest verdoppelt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweißkonstruktion zur Verbindung von dünnen Blechen mit dicken Blechen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Dünne Bleche können durch Schutzgasschweißen, insbesondere MAG-Schweißen nicht prozesssicher mit dicken Blechen verbunden werden, da aufgrund des gleichen Wärmeeintrages in beide Bleche das dünne Blech wegbrennt. Zur Behebung dieses Problems ist es bekannt, die Wärmeeinbringung in das dicke Blech und das dünne Blech beim Schweißvorgang zu steuern. Hierzu wird in der DE 43 23 924 A1 vorgeschlagen, dass der Schweißbrenner im Bezug auf die Schweißnaht eine asymmetrische Pendelbewegung derart ausführt, dass seine Verweilzeit auf dem dicken Blech länger ist als auf dem dünnen Blech. Diese Pendelbewegung des Schweißbrenners wird Geometriependeln genannt. Aufgrund der Pendelbewegung des Schweißbrenners erfolgt eine stärkere Wärmeeinbringung in das dicke Blech, so dass ein tieferer Einbrand in dieses erfolgt. Das dünne Blech wird durch das Geometriependeln des Schweißbrenners weniger stark thermisch belastet, so dass sein Schweißrand nicht wegbrennt. Zur weiteren Erhöhung der Prozesssicherheit dieses Schweißprozesses wird in der DE 43 23 924 A1 offenbart, zusätzlich zu dem oben beschriebenen Geometriependeln ein angepasstes, so genanntes Technologiependeln durchzuführen. Dabei werden die Prozessparameter, insbesondere der Schweißstrom in Anpassung an die mechanische Pendelbewegung des Schweißbrenners hoch und tief geschaltet, und zwar derart, dass auf dem dicken Blech die Prozessparameter höher sind als auf dem dünnen Blech. Insgesamt kann durch die beschriebene Technologie eine gleichmäßige Schweißnaht beim Verschweißen eines dünnen Bleches mit einem dicken Blech durch Schutzgasschweißen erreicht werden. Nachteilig an der beschriebenen Technologie ist, dass sie recht aufwendig ist.
In der DE 34 37 438 A1 ist eine Schweißkonstruktion zur Verbindung zweier dünner Bleche beschrieben. Bei diesen Blechen handelt es sich um Außenbleche und Innenbleche, beispielsweise von Türen und Klappen von Kraftfahrzeugen. wobei die Außenbleche eine optisch glatte Außenfläche haben müssen. Um eine optisch glatte Fläche des Außenbleches zu erreichen, wird dessen Rand auf den Rand des Innenbleches gefalzt, also auf diesen umgelegt. Anschließend wird von der umgefalzten Seite her mittels eines energiearmen Schweißverfahrens eine Schweißnaht hergestellt. Dadurch wird nur der umgefalzte Rand des Außenbleches und das Innenblech aufgeschmolzen. Die Außenseite des Außenbleches also die nicht umgefalzte Seite wird durch die Schweißverbindung nicht beeinträchtigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schweißkonstruktion zur Verbindung von dicken Blechen mit dünnen Blechen durch Schutzgasschweißen, insbesondere MAG-Schweißen zur Verfügung zu stellen, mit der auf einfache Weise eine saubere Schweißung bei hoher Prozesssicherheit erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schweißkonstruktion gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Die erfindungsgemäße Schweißkonstruktion besteht also darin, dass die Stärke des problematischen Schweißrandes des dünnen Bleches durch Umlegen auf sich selbst zumindest verdoppelt ist. Durch diese einfache Maßnahme wird eine Stabilisierung des Schutzgasschweißprozesses, insbesondere eines MAG-Schweißprozesses erreicht. Es ergibt sich eine saubere Schweißnaht, die keine Nacharbeit erfordert. Des Weiteren ist die Spaltempfindlichkeit reduziert.
Diese Schweißkonstruktion kann vorteilhaft bei so genannten Lochschweißungen eingesetzt werden. Dabei ist der Schweißrand durch ein in das dünne Blech gestanztes Loch gebildet und der Stanzabfall wird zur Materialdopplung des Schweißrandes des dünnen Bleches genutzt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:
1 einen Schnitt durch eine Schweißverbindung eines dicken Bleches mit einem dünnen Blech mit einer Stirnkehlnaht,
2 eine Draufsicht auf eine Lochschweißung zwischen einem dünnen Blech und einem dicken Blech, und
3 einen Schnitt A-A gemäß 2.
Insbesondere im Automobilbau kommen immer dünnere Bleche zum Einsatz, zum einen um Gewicht zu sparen und zum anderen, um das Umformen der eingesetzten Bleche zu Blechformteilen zu erleichtern. Das führt zu Problemen beim Verschweißen dieser Blechformteile.
Bei dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestand die Aufgabe darin, ein dünnes Blech 1 mit einer Stärke von etwa 0,8 mm mit einem dickeren Blech 2 mit einer Stärke von ca. 2 mm durch MAG-Schweißen mittels einer Stirnkehlnaht 3 zu verbinden. Um diese Aufgabe lösen zu können, wird der Schweißrand des dünnen Bleches 1 auf sich selbst umgelegt, so dass die Materialstärke des dünnen Bleches 1 am Schweißrand nun verdoppelt ist. Zum Verschweißen der beiden Bleche 1 und 2 wird der verdoppelte Schweißrand des dünnen Bleches 1 auf das dicke Blech 2 aufgelegt und zum Verbinden eine Stirnkehlnaht 3 gesetzt. Das ist problemlos und prozesssicher möglich.
Bei dem in den 2 und 3 gezeigtem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bestand die Aufgabe darin, zwei Blechformteile aus einem dünnen Blech 1 und einem dicken Blech 2 durch eine Lochschweißung miteinander zu verbinden. Die Stärke der Bleche 1 und 2 beträgt wiederum 0,8 mm bzw. 2 mm. Bei den aus den Blechen 1 und 2 gebildeten Blechformteilen kann es sich z. B. um die Sitzwanne und den Seitenrahmen eines Sitzteils eines Kraftfahrzeugsitzes handeln. Zur Herstellung der Schweißverbindung wird wieder das MAG-Schweißen angewendet. Zunächst wird in das dünne Blech 1 ein Loch 4 gestanzt, wobei der Stanzabfall auf das dünne Blech 1 umgelegt wird, so dass sich wieder eine Verdoppelung des Schweißrandes ergibt, wie aus 3 hervorgeht. Anschließend erfolgt die Verbindung der beiden Bleche 1 und 2 durch Setzen einer umlaufenden Kehlnaht 3 zwischen dem verdoppelten Schweißrand des dünnen Bleches 1 und dem dicken Blech 2. Auch diese Schweißverbindung ist problemlos und prozesssicher möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4323924 A1 [0002, 0002]
DE 3437438 A1 [0003]

Claims

Schweißkonstruktion zum Verbinden eines dicken Bleches mit einem dünnen Blech durch Schutzgasschweißen, insbesondere MAG-Schweißen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des Schweißrandes des dünnen Bleches (1) durch Umlegen auf sich selbst zumindest verdoppelt ist.
Schweißkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißrand durch ein in das dünne Blech (1) gestanztes Loch (4) gebildet ist, wobei der Stanzabfall der Verdoppelung der Stärke des Schweißrandes dient.