DE102011002023A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen von Blechen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen von Blechen Download PDF

Info

Publication number
DE102011002023A1
DE102011002023A1 DE102011002023A DE102011002023A DE102011002023A1 DE 102011002023 A1 DE102011002023 A1 DE 102011002023A1 DE 102011002023 A DE102011002023 A DE 102011002023A DE 102011002023 A DE102011002023 A DE 102011002023A DE 102011002023 A1 DE102011002023 A1 DE 102011002023A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rollers
distance
laser beam
sheet
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102011002023A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Binroth
Jörg Mennemeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUGO MIEBACH GmbH
Original Assignee
HUGO MIEBACH GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUGO MIEBACH GmbH filed Critical HUGO MIEBACH GmbH
Priority to DE102011002023A priority Critical patent/DE102011002023A1/de
Publication of DE102011002023A1 publication Critical patent/DE102011002023A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/26Seam welding of rectilinear seams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0408Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work for planar work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18Sheet panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen von Blechen mit einer Dicke von 0,08 bis 1,2 mm mit folgenden Merkmalen: a) Es sind Spannleisten (3–6, 4a, 6a) vorgesehen, zwischen welchen die Bleche (2, 2a) während des Verschweißens gehalten sind, so dass die miteinander zu verschweißenden Kanten in einem definierten Stoßabstand (S) von 0,05 bis 0,07 mm einander gegenüberliegen; b) Eine Laserschweißeinrichtung befindet sich auf einer Seite der miteinander zu verschweißenden Bleche; c) Ein Rollenpaar (8, 8a) befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Laserschweißeinrichtung und ist dafür vorgesehen, das Blech (2, 2a) gegen Spannleisten (9, 9a, 10, 10a) zu drücken, die sich auf der Seite der Laserschweißeinrichtung befinden, wobei das Rollenpaar (8, 8a) entsprechen dem Schweißfortschritt mitgeführt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Stoßabstand (S) in einem Bereich von 0,04 bis 0,08 mm gewählt, wobei das Verhältnis zwischen Stoßabstand (S) und Dicke derart eingestellt wird, dass es kleiner als 60:100 ist und mit zunehmender Dicke auf bis zu 5:100 fällt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserstrahlschweißen von Blechen gemäß den Merkmalen im Patenanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
  • Es zählen beispielsweise durch die EP 1 743 728 B1 Bandschweißmaschinen zum Stand der Technik, mit welchen ein Bandende mit einem nachfolgenden Bandanfang zu einem gemeinsam Band verschweißt werden können. Sehr dünne Bleche oder Bänder können mittels des Laserstrahlschweißens verschweißt werden. Unter dünnen Bändern sind im Rahmen der Erfindung solche mit einer Dicke von 0,08 mm bis 1,2 mm zu verstehen. Bei derart dünnen Bändern wird es mit abnehmender Dicke schwieriger, den Höhenversatz zwischen einem Bandanfang und einem Bandende zu vermeiden. Auch der Schweißprozess gestaltet sich schwierig. Wenn sich nur kleinste geometrische Veränderungen ergeben oder auch dann, wenn die Wärme aus der Schweißzone nicht richtig abgeleitet wird, ergeben sich aufgrund der kleinen erwärmten Volumenbereiche sofort starke Temperaturschwankungen und Viskositätsveränderungen, die zum Einfallen der Schweißnaht und zu Unterbrechungen in der Schweißnaht führen können. Dadurch können einzelne Löcher in der Schweißnaht oder auch Lochreihen, sogenannte Perforationen, im Schweißgut entstehen.
  • Als weitere Schwierigkeit kommt hinzu, dass dünne Bleche und Bänder sich durch eine sehr geringe Eigensteifigkeit auszeichnen, was die Positionierbarkeit und das Verbinden im Stumpfstoß erschwert. Bereits durch sehr geringe Verschiebungen der Stoßkanten in der Höhe relativ zueinander, kann als Ergebnis des Schweißens ein nicht tolerierbarer Höhenversatz verbleiben. Ein solcher Höhenversatz im Bereich der Stoßkante bedeutet eine Querschnittsverminderung, die letztlich eine Schwächung der Schweißverbindung darstellt. Unter Zug kann dies zu einer kritischen Beanspruchung der Schweißverbindung führen, welche als Nahtriss und als Folge eines Stillstands einen Produktionsausfall und damit verbunden hohe Kosten verursacht.
  • Zudem ergeben sich durch den Höhenversatz Kanten, welche bei der Weiterverarbeitung stören und z. B. die Oberfläche von gummierten Transportrollen beschädigen können.
  • Der Höhenversatz hat aber auch wesentlichen Einfluss auf das Schweißergebnis. Die zuvor beschriebenen Einzellöcher oder Lochreihen, d. h. Schwächungen im Stoßbereich, lassen sich unter anderem auch auf einen Höhenversatz der Stoßkanten zurückführen. Versuche haben gezeigt, eine fehlerfreie Schweißung erreicht werden kann, wenn ein Stumpfstoß ohne Höhenversatz vorliegt. Wird derselbe Parametersatz (Laserleistung, Schweißgeschwindigkeit und Fokuslage) in Bereichen verwendet, die einen Höhenversatz aufweisen, treten mit hoher Wahrscheinlichkeit Löcher oder Perferationen auf.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer Schweißverbindung im Stumpfstoß an sehr dünnen Blechen und Bändern, insbesondere mit einem Dickenbereich von 0,08 bis 1,2 mm herzustellen, wobei sich die Schweißverbindung dadurch auszeichnet, dass kein Höhenversatz und mithin bei einem gegebenen Parametersatz, keine Perforationen auftreten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll eine Möglichkeit zur Durchführung dieses Verfahrens aufzeigen.
  • Der verfahrensmäßige Teil der Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Der gegenständliche Teil wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
  • Die Unteransprüche betreffen zweckmäßige, nicht selbstverständliche Weiterbildungen des Erfindungsgedankens.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, die einander benachbarten Kanten von Blechen oder Bändern in einem Stoßabstand > 0 mm und auf derselben Höhe anzuordnen. Ein Höhenversatz kann durch hinreichende Unterstützung der Bleche vermieden werden. Erfindungswesentlich ist, dass die so ausgerichteten Kanten in einem bestimmten Stoßabstand > 0 mm zueinander angeordnet werden. Es hat sich herausgestellt, dass die besten Ergebnisse hinsichtlich der Bearbeitungsgeschwindigkeit und Schweißnahtqualität erreicht werden können, wenn ein Stoßabstand in einem Bereich von 0,04 bis 0,08 mm gewählt wird. Dabei steht der Stoßabstand in einem bestimmten Verhältnis zur Dicke der Bleche. Das Verhältnis des Stoßabstandes und der Dicke soll bei der geringsten Dicke kleiner als 60:100 sein. Mit zunehmender Dicke nimmt dieses Verhältnis auf bis zu 5:100 ab.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die beiden Kanten im Fügestoß nach dem Schneiden so weit zusammengeführt, dass ein definierter Abstand zwischen den Stoßkanten entsteht. Das Vorbereiten der Stoßkanten auf den Laserstrahlschweißprozess kann auch durch strahltechnische Verfahren erfolgen. Es hat sich aber auch das Schneiden mit einer Präzisions-Doppelschnittschere bewährt. Allerdings steigen mit abnehmender Dicke der Bleche die Genauigkeitsanforderungen, um eine Schweißnaht ohne unzulässigen Nahteinfall zu erreichen. Auch wenn bei der technischen Weiterverarbeitung ein Stoßabstand von den zu fügenden Blechen von 0 mm gefordert wird, geht die Erfindung einen anderen Weg und wählt einen Stoßabstand, der mindestens 5% der Blechdicke beträgt, vorzugsweise aber größer ist. Die Stoßkanten der zu fügenden Bleche/Bänder werden während des Verschweißens in einem konstanten Abstand zueinander gehalten.
  • Der Stoßabstand liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,05 bis 0,07 mm.
  • Besonders bevorzugt wird der Stoßabstand in Abhängigkeit von der Dicke der Bleche nach Maßgabe der folgenden Werte gewählt.
    Dicke in mm Stoßabstand in % der Dicke
    0,1 59
    0,11 54
    0,12 51
    0,14 44
    0,15 41
    0,16 38
    0,18 34
    0,20 30
    0,23 25
    0,25 23
    0,50 13
    0,80 7
    1,00 7
    1,20 5
  • Die erfindungsgemäßen Werte lassen sich durch eine Regressionsgleichung beschreiben, die in einem Dickenbereich von 0,01 mm bis zu einer maximalen Blechdicke von 1,2 mm gilt. In der nachfolgenden Gleichung bezeichnet x die Dicke der Bleche und y den Stoßabstand: y = 668,67x^6 – 3326,6x^5 + 6542,2x^4 – 6495x^3 + 3448,3x^2 – 956,63x + 125,62.
  • Eine besondere Herausforderung beim Schweißen von sehr dünnen Blechen/Bändern ist das Halten der Stoßkanten auf derselben Höhe. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Bleche während des Schweißvorgangs von Spannleisten gehalten werden, die benachbart des Fügestoßes angeordnet werden. Der Laserstrahl verschweißt die Stoßkanten von einer oberen Seite der Bleche oder Bänder her, während die dem Laserstrahl gegenüberliegende, untere Seite von einem Rollenpaar abgestützt wird, welches dem Schweißfortschritt entsprechend mitgeführt wird. Diesem Rollenpaar kommt eine besondere Bedeutung zu, da das Rollenpaar bewirkt, dass die Bleche fest an den Spannleisten anliegen. Hierbei kann das Rollenpaar unmittelbar auf dem Blech abwälzen und dabei das Blech gegen einen Stützbereich einer oberen Spannleiste drücken. In diesem Fall ist die untere Spannleiste um die Breite dieses Stützbereiches gegenüber der oberen Spannleiste zurückversetzt. Das Rollenpaar befindet sich in derselben Vertikalebene, in der die Schweißung erfolgt. Es ist daher möglich, dass die Achse des Laserstrahls im Schweißpunkt die Achsen der Rollen schneidet.
  • In alternativer Ausführungsform ist es auch denkbar, dass die Rollen auf einer Unterseite der blechhaltenden Spannleiste abwälzen und das Blech dadurch mittelbar abstützen. In jedem Fall kann durch die gleichmäßige Abstützung beider Bandkanten gewährleistet werden, dass sie sich während des Schweißprozesses in derselben Höhenlage befinden. Das Andrücken der unteren Spannleiste, ohne dass die Rollen des Rollpaares direkt mit dem Blech in Kontakt kommen, hat den Vorteil, dass sich auf der Unterseite des Blechs keine Spuren an dem Werkstück durch den Kontakt mit den Rollen abzeichnen.
  • Entsprechend dem vorstehend beschriebenen Verfahren besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Patentanspruch 9, die zum Laserstrahlschweißen von Blechen mit einer Dicke von 0,08 bis 1,2 mm vorgesehen ist, folgende Merkmale:
    • a) Es sind Spannleisten vorgesehen, zwischen welchen die Bleche während des Verschweißens gehalten sind, so dass die miteinander zu verschweißenden Kanten in einem definierten Stoßabstand von 0,05 bis 0,07 mm einander gegenüberliegen;
    • b) Eine Laserschweißeinrichtung befindet sich auf einer Seite der miteinander zu verschweißenden Bleche;
    • c) Ein Rollenpaar befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Laserschweißeinrichtung und ist dafür vorgesehen, das Blech gegen Spannleisten zu drücken, die sich auf der Seite der Laserschweißeinrichtung befinden, wobei das Rollenpaar entsprechen dem Schweißfortschritt mitgeführt wird.
  • Vorstehend erläutert, ist das Rollenpaar entweder dafür vorgesehen, unmittelbar auf dem Blech abzurollen oder auf einer der Laserschweißeinrichtung gegenüberliegenden Spannleiste abzurollen.
  • Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Rollen des Spannrollenpaares im Winkel zueinander angeordnet sind. Dieser Winkel bezieht sich auf die Orientierung der Drehachsen. Dadurch wird zwischen den Rollen ein sich nach unten, d. h. von der Laserschweißeinrichtung abgewandt, vergrößernder Freiraum geschaffen, durch welche die Rollen vor dem Einfluss des Schweißprozesses geschützt werden.
  • Alternativ ist es auch möglich, die Rollen mit fluchtenden Drehachsen parallel zueinander anzuordnen. Bevorzugt weisen dann die einander zugewandten Seiten der Rollen radial innere Bereiche auf, in denen der gegenseitige Abstand größer ist als am Außenumfang der Rollen. Während der Außenumfang zwangsläufig so breit sein muss, dass eine hinreichende Abstützung der Bleche benachbart der Stoßkanten erfolgt, ist dies im Bereich der Nabe der Rollen nicht erforderlich. Ein hier vorhandener Freiraum trägt dazu bei, die Rollen vor Einflüssen des Schweißprozesses zu schützen.
  • In vorteilhafter Weise besitzen die Rollen im Kontaktbereich mit dem Blech einen gegenseitigen Abstand zueinander, der in einem Bereich von 1 bis 5 mm liegt. Der Abstand der Rollen ist dabei größer als der Stoßabstand der Bleche. Mithin dienen die Rollen nicht als Schweißbadstütze, sondern nur als lokale Unterstützung der Bleche im Schweißpunkt. Dieser Abstand von 1 bis 5 mm kann auch gegeben sein, wenn die Rollen nicht unmittelbar mit dem Blech, sondern mit einer unteren Spannleiste in Kontakt stehen. Vorzugsweise beträgt der Abstand der Rollen, unabhängig davon, ob sie direkt mit dem Blech oder mittelbar über die Spannleiste mit den Blechen in Kontakt stehen, 1 bis 2 mm, vorzugsweise 1,5 mm.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine Anordnung zum Laserstrahlschweißen gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 eine Anordnung zum Laserstrahlschweißen gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 3 eine Anordnung zum Laserstrahlschweißen gemäß einer dritten Ausführungsform und
  • 4 ein Diagramm, bei welchem der Stoßabstand in Prozent der Dicke der Bleche über die Blechdicke aufgetragen ist.
  • 1 zeigt stark schematisiert und keinesfalls maßstäblich, einen Teilbereich einer Vorrichtung 1 zum Laserstrahlschweißen von Blechen 2, 2a mit einer Dicke von 0,08 bis 1,2 mm. Erfindungswesentlich ist, dass Spannleisten 36 jeweils eines der beiden miteinander zu verschweißenden Bleche 2, 2a halten. Es ist zu erkennen, dass die beiden oberen Spannleisten 3, 5 länger sind, als die unteren Spannleisten 4, 6. Allerdings befindet sich auf der der Laserschweißeinrichtung, von welcher lediglich ein Laserstrahl 7 dargestellt ist, gegenüberliegende Seite ein Rollenpaar 8. Das Rollenpaar 8 umfasst zwei identisch ausgestaltete Rollen 9, 10, deren Längsachsen 11, 12 in einem Winkel zueinander stehen. Die Rollen befinden sich in der Bildebene der 1 exakt auf Höhe des Laserstrahls 7 bzw. liegen diesem mit seitlichem Versatz zu den Spannleisten 36 hin unmittelbar gegenüber. Die Längsachsen 11, 12 schneiden sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt. Der Schnittpunkt ist nach unten verlagert, d. h. er befindet sich in größerem Abstand zum Schweißspalt als bei zueianander parallelen Rollen 9, 10 (3). Dadurch wird unterhalb des Schweißspaltes ein Freiraum geschaffen.
  • Die Rollen befinden sich in einem Abstand A1 zueinander, der größer ist als der Stoßabstand S. Dieser liegt bevorzugt in einer Größenordnung von 0,05 bis 0,07 mm in Abhängigkeit von der Dicke der Bleche, die sich in einem Bereich von 0,08 bis 1,2 mm bewegt.
  • Die Breite B bezeichnet den Abstand der unteren Spannleisten 6, 7. Die Breite B der oberen Spannleisten 3, 5 abzüglich des Abstands A1 des Rollenpaares 8 ergibt die Breite des Stützbereiches 11. Die gesamte Anordnung ist symmetrisch konfiguriert.
  • Die Ausführungsform der 2 unterscheidet sich von derjenigen der 1 dadurch, dass die unteren Spannleisten 6a, 4a genau so lang sind, wie die dazugehörigen oberen Spannleisten 3, 5. Sie befinden sich also jeweils im Abstand A1 zueinander. Dadurch kann das Rollenpaar 8 nicht unmittelbar auf den Blechen 2, 2a abrollen, sondern liegt vielmehr an den unteren Spannfeisten 4a, 6a an. Im Ergebnis wird aber dieselbe Abstützung im Bereich der Schweißung erreicht, so dass eine Verschweißung ohne Höhenversatz realisiert werden kann. Im Unterschied zur 1 liegen die Rollen 9, 10 in einem etwas größerem Abstand zueinander, was durch die Kontur der Spannleisten 4a, 6a bedingt ist.
  • Die Ausführungform der 3 unterscheidet sich von derjenigen der 1 und 2 dadurch, dass ein Rollenpaar 8a mit parallel zueinander verlaufenden Rollen 10a besitzt. Der Abstand der Rollen A1 ist damit über den gesamten Rollendurchmesser konstant. Auch bei dieser Anordnung befinden sich die Rollen 9a, 10a des Rollenpaares 8a in exakt derselben Ebene wie der Laserstrahl 7, so dass eine Abstützung der Bleche 2, 2a gegen die oberen Spannleisten 3, 5 zur Sicherung der Höhenlage gewährleistet ist.
  • Die Rollen 9a, 10a besitzen im Bereich ihrer Nabe eine rein schematisch angedeutete Ausnehmung, in denen der gegenseitige Abstand der Rollen 9a, 10a zueinander größer ist, als im Umfangsbereich. Dadurch wird Freiraum für den Laserstrahl geschaffen.
  • Die Rollen 9a, 10a der 3 könnten auch bei der 2 zur Anwendung kommen.
  • 4 zeigt ein Diagramm, bei welchem der Stoßabstand der Bleche über der Dicke der Bleche aufgetragen ist. Die angegebene Regressionsgleichung erfüllt die Einzelwerte mit einem Bestimmtheitsmaß (R2) von 99,8%.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Blech
    2a
    Blech
    3
    Spannleiste
    4
    Spannleiste
    4a
    Spannleiste
    5
    Spannleiste
    6
    Spannleiste
    6a
    Spannleiste
    7
    Laserstrahl
    8
    Rollenpaar
    8a
    Rollenpaar
    9
    Rolle
    9a
    Rolle
    10
    Rolle
    10a
    Rolle
    11
    Stützbereich
    A1
    Abstand
    B
    Breite
    S
    Stoßabstand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1743728 B1 [0002]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Laserstrahlschweißen von Blechen (2, 2a) mit einer Dicke von 0,08 bis 1,2 mm, bei welchem im zu verschweißenden Fügestoß der Bleche (2, 2a) die einander benachbarten Kanten in einem Stoßabstand (S) zueinander angeordnet werden, der bei einem Aufschmelzen durch einen fokussierten Laserstrahl (7) eine gleichmäßige Schweißnaht ohne Höhenversatz ermöglicht, indem ein Stoßabstand (S) in einem Bereich von 0,04 bis 0,08 mm gewählt wird, wobei die Verhältnis zwischen Stoßabstand (S) und Dicke derart eingestellt wird, dass es kleiner als 60:100 ist und mit zunehmender Dicke auf bis zu 5:100 fällt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stoßabstand (S) in einem Bereich von 0,05 bis 0,07 mm gewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßabstand (S) in Abhängigkeit von der Dicke der Bleche (2, 2a) nach Maßgabe der nachfolgenden Werte gewählt wird: Dicke in mm Stoßabstand in % der Dicke 0,1 59 0,11 54 0,12 51 0,14 44 0,15 41 0,16 38 0,18 34 0,20 30 0,23 25 0,25 23 0,50 13 0,80 7 1,00 7 1,20 5.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßabstand zur Dicke nach folgender Gleichung bestimmt wird, wobei x die Dicke und y der Stoßabstand ist: y = 668,67x^6 – 3326,6x^5 + 6542,2x^4 – 6495x^3 + 3448,3x^2 – 956,63x + 125,62.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (2, 2a) während des Schweißvorgangs von Spannleisten (36, 4a, 6a) gehalten werden, die benachbart des Fügestoßes angeordnet werden, wobei der Laserstrahl (7) von einer oberen Seite die Kanten miteinander verschweißt, während die dem Laserstrahl (7) gegenüberliegende, untere Seite von einem Rollenpaar (8, 8a) abgestützt wird, wobei das Rollenpaar (8, 8a) dem Schweißfortschritt entsprechend mitgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (9, 9a, 10, 10a) des Rollenpaares unmittelbar auf dem Blech abwälzen.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (9, 10) das Blech (2, 2a) gegen eine einen Stützbereich (11) einer oberen Spannleiste (3, 5) drücken, wobei die untere Spannleiste (4, 6) um die Breite des Stützbereiches (11) gegenüber der oberen Spannleiste (3, 5) zurückversetzt ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (9, 10) auf einer die Unterseite des Blechs (2, 2a) haltenden Spannleiste (4a, 6a) abwälzen und das Blech (2, 2a) mittelbar abstützen.
  9. Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen von Blechen mit einer Dicke von 0,08 bis 1,2 mm mit folgenden Merkmalen: a) Es sind Spannleisten (36, 4a, 6a) vorgesehen, zwischen welchen die Bleche (2, 2a) während des Verschweißens gehalten sind, so dass die miteinander zu verschweißenden Kanten in einem definierten Stoßabstand (S) von 0,05 bis 0,07 mm einander gegenüberliegen; b) Eine Laserschweißeinrichtung befindet sich auf einer Seite der miteinander zu verschweißenden Bleche; c) Ein Rollenpaar (8, 8a) befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Laserschweißeinrichtung und ist dafür vorgesehen, das Blech (2, 2a) gegen Spannleisten (9, 9a, 10, 10a) zu drücken, die sich auf der Seite der Laserschweißeinrichtung befinden, wobei das Rollenpaar (8, 8a) entsprechen dem Schweißfortschritt mitgeführt wird.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollenpaar (8) dafür vorgesehen ist, unmittelbar auf dem Blech (2, 2a) abzurollen.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollenpaar (8) dafür vorgesehen ist, auf einer der Laserschweißeinrichtung gegenüberliegenden Spannleiste (4a, 6a) abzurollen.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (9, 10) des Spannrollenpaares (8) im Winkel zueinander angeordnet sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (9a, 10a) parallel zueinander angeordnet sind, wobei die einander zugewandten Seiten der Rollen (9a, 10a) radial innere Bereiche aufweisen, in denen der gegenseitige Abstand größer ist als am Außenumfang der Rollen (9a, 10a).
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (9, 10, 9a, 10a) in Kontaktbereich mit dem Blech (2, 2a) in einem gegenseitigen Abstand (A1) von 1 mm bis 5 mm angeordnet sind, wobei der Abstand größer ist als der Stoßabstand (S) der Bleche (2, 2a).
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A1) der Rollen zwischen 1 und 2 mm beträgt.
DE102011002023A 2011-04-13 2011-04-13 Verfahren und Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen von Blechen Ceased DE102011002023A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011002023A DE102011002023A1 (de) 2011-04-13 2011-04-13 Verfahren und Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen von Blechen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011002023A DE102011002023A1 (de) 2011-04-13 2011-04-13 Verfahren und Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen von Blechen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011002023A1 true DE102011002023A1 (de) 2012-10-18

Family

ID=46935255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011002023A Ceased DE102011002023A1 (de) 2011-04-13 2011-04-13 Verfahren und Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen von Blechen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011002023A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107598373A (zh) * 2017-09-28 2018-01-19 安徽工业大学 一种驱动电机密封筒激光焊接制造方法
EP3134225B1 (de) 2014-04-25 2019-02-13 ArcelorMittal Verfahren und vorrichtung zur herstellung von aluminiumbeschichteten stahlblechen zum schweissen und anschliessenden härten unter druck sowie entsprechender geschweisster rohling
CN112222731A (zh) * 2020-12-18 2021-01-15 昆山市力格自动化设备有限公司 一种用于金属板件的对接装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19500715A1 (de) * 1995-01-12 1996-07-18 Thyssen Industrie Stumpfnahtschweißverfahren für Bleche und Bänder, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, z. B. durch Laserschweißen
EP1131182B1 (de) * 1998-11-18 2005-01-19 Elpatronic Ag Verfahren und vorrichtung zum schweissen von blechen mit einem laser
EP1743728B1 (de) 2005-07-16 2010-12-29 Ideal-Werk C. & E. Jungeblodt GmbH & Co.KG Laser-Bandschweissmaschine und Verfahren zum Schweissen eines Bandes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19500715A1 (de) * 1995-01-12 1996-07-18 Thyssen Industrie Stumpfnahtschweißverfahren für Bleche und Bänder, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, z. B. durch Laserschweißen
EP1131182B1 (de) * 1998-11-18 2005-01-19 Elpatronic Ag Verfahren und vorrichtung zum schweissen von blechen mit einem laser
EP1743728B1 (de) 2005-07-16 2010-12-29 Ideal-Werk C. & E. Jungeblodt GmbH & Co.KG Laser-Bandschweissmaschine und Verfahren zum Schweissen eines Bandes

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3134225B1 (de) 2014-04-25 2019-02-13 ArcelorMittal Verfahren und vorrichtung zur herstellung von aluminiumbeschichteten stahlblechen zum schweissen und anschliessenden härten unter druck sowie entsprechender geschweisster rohling
US10654134B2 (en) 2014-04-25 2020-05-19 Arcelormittal Method for the preparation of aluminized steel sheets to be welded and then press hardened
US10668570B2 (en) 2014-04-25 2020-06-02 Arcelormittal Method and device for preparing aluminum-coated steel sheets intended for being welded and then hardened under a press; corresponding welded blank
US10780529B2 (en) 2014-04-25 2020-09-22 Arcelormittal Welded blanks made from aluminized steel sheets and having advantageous welded joint characteristics
US11097377B2 (en) 2014-04-25 2021-08-24 Arcelormittal Method for the preparation of aluminized steel sheets to be welded and then press hardened
EP3501724B1 (de) 2014-04-25 2022-06-01 ArcelorMittal Verfahren zum herstellen einer geschweissten blechplatine, geschweisste blechplatine und werkstück hergestellt von einer solchen geschweissten blechplatine
US11826856B2 (en) 2014-04-25 2023-11-28 Arcelormittal Methods for preparation of sheets to be used for fabrication of a welded steel blank and fabricating a welded blank
CN107598373A (zh) * 2017-09-28 2018-01-19 安徽工业大学 一种驱动电机密封筒激光焊接制造方法
CN107598373B (zh) * 2017-09-28 2019-09-24 安徽工业大学 一种驱动电机密封筒激光焊接制造方法
CN112222731A (zh) * 2020-12-18 2021-01-15 昆山市力格自动化设备有限公司 一种用于金属板件的对接装置
CN112222731B (zh) * 2020-12-18 2021-04-13 昆山市力格自动化设备有限公司 一种用于金属板件的对接装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012108161B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Metallbändern
EP3038789B1 (de) Verfahren zum kontinuierlichen transportieren und stumpfen verschweissen von blechteilen und eine anwendung des verfahrens
DE102017220416A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines kontinuierlichen bandförmigen Verbundmaterials
EP2008736B1 (de) Werkzeugmaschine und Verfahren zum Ausschleusen eines Werkstückteils
DE102011050476A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines maßgeschneiderten Blechbandes oder Metallprofils
EP1479611A9 (de) Ultraschall-Schweissvorrichtung
DE102012100629A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden zweier Enden metallischer Bänder
EP3188867B1 (de) Verfahren zur herstellung eines vormaterials für ein zerspanungswerkzeug
DE102018200339A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Komponente einer Fügevorrichtung, Komponente für eine Fügevorrichtung und Fügevorrichtung
DE102011002023A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Laserstrahlschweißen von Blechen
DE102005060252A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Querträgers, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
EP3307471B1 (de) Verfahren zur herstellung einer blechplatine
EP3037203B1 (de) Verfahren zur herstellung von stahlblechen für stanzbleche
DE19919102B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Stumpfschweißen
DE102010033191B4 (de) Vorrichtung zum Schneiden von hochfesten Werkstücken
EP2528708B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum führen von miteinander entlang ihrer längskanten zu fügender bänder unter verwendung von umlenkrollen
DE4411246A1 (de) Anschlußende für Wickelschläuche
DE19643076C2 (de) Vorrichtung zum in einem Arbeitsgang erfolgenden Stanzen und Fügen mindestens zweier Blechteile
DE19961351C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden der Enden von Metallbändern mittels Widerstandsschweißen
EP3420246B1 (de) Verfahren zur herstellung endloser metallbänder beliebiger breite
EP3088096A1 (de) Vorrichtungen und verfahren zum druckumformen von verbindungsstegen zwischen werkstückteilen eines plattenartigen werkstücks
EP1210998B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Metallprofils
DE202012012894U1 (de) Vorrichtung zum schnellen Verbinden eines Bandendes mit einem Bandanfang von Metallbändern
EP3184229A1 (de) Schweissvorrichtung und verfahren
DE3409702C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final