DE102020117169A1 - Welding device - Google Patents

Welding device Download PDF

Info

Publication number
DE102020117169A1
DE102020117169A1 DE102020117169.2A DE102020117169A DE102020117169A1 DE 102020117169 A1 DE102020117169 A1 DE 102020117169A1 DE 102020117169 A DE102020117169 A DE 102020117169A DE 102020117169 A1 DE102020117169 A1 DE 102020117169A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
welding
component
thermal energy
area
welding device
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.)
Pending
Application number
DE102020117169.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Sommer
Andreas HAMMEL
Emine Ceviz
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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 Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102020117169.2A priority Critical patent/DE102020117169A1/en
Publication of DE102020117169A1 publication Critical patent/DE102020117169A1/en
Pending 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
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • 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
    • B23K26/242Fillet welding, i.e. involving a weld of substantially triangular cross section joining two parts
    • 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
    • B23K26/244Overlap seam welding
    • 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
    • B23K26/32Bonding taking account of the properties of the material involved
    • 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
    • B23K26/60Preliminary treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • 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
    • B23K2101/006Vehicles
    • 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
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10Aluminium or alloys thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schweißvorrichtung (2) zum Schweißen von mindestens einem Bauteil (10a, 10b), wobei die Schweißvorrichtung (2) mindestens ein Schweißmodul (6) und mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) aufweist, wobei zumindest die mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) in die Schweißvorrichtung (2) integriert ist, wobei die mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) dazu ausgebildet ist, mindestens einen Bereich (11) des mindestens einen Bauteils (10a, 10b) zu erwärmen, und wobei das mindestens eine Schweißmodul (6) dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Bereich (11) des mindestens einen Bauteils (10a, 10b) zu schweißen.The invention relates to a welding device (2) for welding at least one component (10a, 10b), the welding device (2) having at least one welding module (6) and at least one thermal energy source (8a, 8b), with at least the at least one thermal The energy source (8a, 8b) is integrated into the welding device (2), the at least one thermal energy source (8a, 8b) being designed to heat at least one area (11) of the at least one component (10a, 10b), and wherein the at least one welding module (6) is designed to weld the at least one region (11) of the at least one component (10a, 10b).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißvorrichtung und ein Schweißverfahren.The invention relates to a welding device and a welding method.

Ein Schweißverfahren kann durch Anpassung von Betriebsparametern modifiziert werden.A welding process can be modified by adjusting operating parameters.

Die Druckschrift DE 10 2011 001 842 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen.The pamphlet DE 10 2011 001 842 A1 describes a method and apparatus for arc welding.

Ein Kolben für einen Verbrennungsmotor und ein Verfahren zur Herstellung des Kolbens sind aus der Druckschrift DE 100 42 207 A1 bekannt.A piston for an internal combustion engine and a method for producing the piston are from the document DE 100 42 207 A1 known.

In der Druckschrift DE 20 2015 009 465 U1 sind eine geschweißte Stahlplatine und eine Vorrichtung zur Herstellung einer geschweißten Stahlplatine beschrieben.In the pamphlet DE 20 2015 009 465 U1 a welded steel blank and an apparatus for producing a welded steel blank are described.

Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, ein Schweißverfahren zu verbessern.With this in mind, one task was to improve a welding process.

Diese Aufgabe wird durch eine Schweißvorrichtung und ein Schweißverfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen der Schweißvorrichtung und des Schweißverfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.This object is achieved by a welding device and a welding method with the features of the independent patent claims. Embodiments of the welding device and the welding method emerge from the dependent patent claims and the description.

Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung, die auch als Schweißgerät ausgebildet und/oder bezeichnet werden kann, ist zum Schweißen von mindestens einem Bauteil ausgebildet. Die Schweißvorrichtung weist mindestens ein Schweißmodul zum Schweißen mindestens eines Bereichs des mindestens einen Bauteils auf. Außerdem weist die Schweißvorrichtung mindestens eine thermische Energiequelle, je nach Definition eine Wärmequelle und/oder Hitzequelle, zum Erwärmen und/oder Erhitzen des mindestens einen Bereichs des mindestens einen Bauteils auf, die in die Schweißvorrichtung integriert, bspw. darin angeordnet ist. Die mindestens eine thermische Energiequelle ist dazu ausgebildet, zumindest den mindestens einen Bereich des mindestens einen Bauteils je nach Definition zu erwärmen und/oder zu erhitzen. Außerdem ist das mindestens eine Schweißmodul dazu ausgebildet, den mindestens einen Bereich des mindestens einen Bauteils zu schweißen.The welding device according to the invention, which can also be designed and / or referred to as a welding device, is designed for welding at least one component. The welding device has at least one welding module for welding at least one area of the at least one component. In addition, the welding device has at least one thermal energy source, depending on the definition a heat source and / or heat source, for heating and / or heating the at least one area of the at least one component, which is integrated into the welding device, for example arranged therein. The at least one thermal energy source is designed to heat and / or heat at least the at least one area of the at least one component, depending on the definition. In addition, the at least one welding module is designed to weld the at least one area of the at least one component.

Die mindestens eine thermische Energiequelle ist als Induktionselement, als Strahlungsemitter und/oder als Heizstab ausgebildet.The at least one thermal energy source is designed as an induction element, a radiation emitter and / or a heating rod.

In Ausgestaltung weist die Schweißvorrichtung ein Gehäuse auf, in dem die mindestens eine thermische Energiequelle angeordnet und somit darin integriert ist.In one embodiment, the welding device has a housing in which the at least one thermal energy source is arranged and thus integrated therein.

Es ist auch möglich, dass das mindestens eine Schweißmodul der Schweißvorrichtung zwischen zwei thermischen Energiequellen der Schweißvorrichtung angeordnet ist. Dabei kann ein Schweißmodul unmittelbar benachbart zu einer ersten thermischen Energiequelle und unmittelbar benachbart zu einer zweiten thermischen Energiequelle angeordnet sein. Das mindestens eine Schweißmodul kann ebenfalls in die Schweißvorrichtung integriert und/oder in dem Gehäuse der Schweißvorrichtung angeordnet sein.It is also possible that the at least one welding module of the welding device is arranged between two thermal energy sources of the welding device. A welding module can be arranged directly adjacent to a first thermal energy source and directly adjacent to a second thermal energy source. The at least one welding module can also be integrated into the welding device and / or arranged in the housing of the welding device.

Außerdem kann das mindestens eine Schweißmodul als Laserschweißmodul zum Laserschweißen des mindestens einen Bereichs des mindestens einen Bauteils ausgebildet sein und eine Laserquelle aufweisen, die dazu ausgebildet ist, einen Laserstrahl zu erzeugen.In addition, the at least one welding module can be designed as a laser welding module for laser welding the at least one area of the at least one component and can have a laser source that is designed to generate a laser beam.

Das erfindungsgemäße Schweißverfahren ist zum Schweißen von mindestens einem Bauteil mit einer Schweißvorrichtung, bspw. einer Ausführungsform der vorgestellten Schweißvorrichtung bzw. eines entsprechenden Schweißgeräts, ausgebildet, die mindestens ein Schweißmodul und mindestens eine thermische Energiequelle aufweist, wobei zumindest die mindestens eine thermische Energiequelle in die Schweißvorrichtung integriert ist, wobei mindestens ein Bereich des mindestens einen Bauteils, mit der mindestens einen thermischen Energiequelle bzw. von der mindestens einen thermischen Energiequelle erwärmt wird, und wobei der mindestens eine Bereich des mindestens einen Bauteils von dem mindestens einen Schweißmodul bzw. mit dem mindestens einen Schweißmodul geschweißt wird.The welding method according to the invention is designed for welding at least one component with a welding device, for example an embodiment of the presented welding device or a corresponding welding device, which has at least one welding module and at least one thermal energy source, with at least the at least one thermal energy source in the welding device is integrated, wherein at least one area of the at least one component is heated with the at least one thermal energy source or by the at least one thermal energy source, and wherein the at least one area of the at least one component is heated by the at least one welding module or with the at least one Welding module is welded.

Es ist möglich, dass der mindestens eine zu schweißende Bereich des mindestens einen Bauteils von der mindestens einen thermischen Energiequelle bzw. durch die mindestens eine thermische Energiequelle erwärmt bzw. erhitzt wird, bevor er von dem mindestens einen Schweißmodul bzw. durch das mindestens einen Schweißmodul geschweißt wird. Alternativ oder ergänzend kann der mindestens eine Bereich des mindestens einen Bauteils mit der mindestens einen thermischen Energiequelle bzw. durch die mindestens eine thermische Energiequelle erwärmt bzw. erhitzt werden, während dieser mindestens eine Bereich von dem mindestens einen Schweißmodul bzw. mit dem mindestens einen Schweißmodul geschweißt wird und/oder nachdem dieser mindestens eine Bereich durch das mindestens eine Schweißmodul bzw. mit dem mindestens einen Schweißmodul geschweißt wurde bzw. worden ist.It is possible that the at least one area to be welded of the at least one component is heated or heated by the at least one thermal energy source or by the at least one thermal energy source before it is welded by the at least one welding module or by the at least one welding module will. Alternatively or in addition, the at least one area of the at least one component can be heated or heated with the at least one thermal energy source or by the at least one thermal energy source, while this at least one area of the at least one welding module or with the at least one welding module is being welded is and / or after this at least one area has been or has been welded by the at least one welding module or with the at least one welding module.

Das mindestens eine Bauteil, dessen mindestens einer Bereich bei dem Schweißverfahren von dem bzw. mit dem Schweißgerät geschweißt und zusätzlich erwärmt bzw. erhitzt wird, ist aus Metall und kann als Blech ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden. Dabei weist dieses mindestens eine Bauteil mindestens einen Anteil aus Aluminium auf, wobei das mindestens eine Bauteil aus Aluminium oder einem Gemisch aus Aluminium und einem anderen Metall bzw. aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist.The at least one component, the at least one area of which is welded by or with the welding device during the welding process and additionally heated or heated, is made of metal and can be designed or referred to as sheet metal. This at least one component has at least a portion of aluminum, the at least one component being formed from aluminum or a mixture of aluminum and another metal or from an aluminum alloy.

Weiterhin wird bzw. ist das mindestens eine Bauteil, das erwärmt und geschweißt wird, für eine Karosserie eines Fahrzeugs vorgesehen bzw. ausgebildet.Furthermore, the at least one component that is heated and welded is provided or designed for a body of a vehicle.

Mit einer Ausführungsform der Schweißvorrichtung bzw. eines entsprechenden Schweißgeräts kann unter Durchführung einer Ausführungsform des Schweißverfahrens mindestens ein Bauteil aus Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung schnell geschweißt und hierfür zusätzlich erwärmt werden. Dabei ist mit der mindestens einen Wärmequelle der Schweißvorrichtung eine partielle bzw. zumindest bereichsweise Vorwärmung des Schweißbereichs bzw. des mindestens einen zu schweißenden Bereichs des mindestens einen Bauteils möglich bevor dieser geschweißt wird.With an embodiment of the welding device or a corresponding welding device, at least one component made of aluminum and / or an aluminum alloy can be quickly welded and additionally heated for this purpose while performing an embodiment of the welding method. With the at least one heat source of the welding device, partial or at least regional preheating of the welding area or of the at least one area to be welded of the at least one component is possible before it is welded.

Hierdurch ist eine Reduzierung einer Heißrissanfälligkeit des Materials, aus dem das mindestens eine Bauteil besteht, möglich. Außerdem kann eine Schweißgeschwindigkeit erhöht werden. Durch extern eingebrachte Wärme in das mindestens eine Bauteil und Erhöhung der Temperatur des mindestens einen Bauteils ist eine Reduzierung der notwendigen Schweißenergie für einen Aufschmelzprozess des zu schweißenden Bereichs möglich. Durch Verringerung von Schweißbetriebsmitteln können Investitionskosten reduziert werden.This makes it possible to reduce the susceptibility of the material from which the at least one component is made to hot cracks. In addition, a welding speed can be increased. By externally introduced heat into the at least one component and increasing the temperature of the at least one component, it is possible to reduce the welding energy required for a melting process of the area to be welded. By reducing welding resources, investment costs can be reduced.

Mit einer großflächigen Erwärmung des zu schweißenden und/oder geschweißten Bereichs bzw. eines Schweißbereichs über die mindestens eine Wärmequelle, also eine Wärmequelle oder mehrere Wärmequellen, kann ein Temperaturgradient um eine abkühlende Schweißnaht reduziert werden, wobei thermomechanische Spannungen in dem mindestens einen Bauteil abgebaut werden. Die mindestens eine Wärmequelle kann als Induktionselement, als Strahlungsemitter und/oder als Heizgerät, bspw. Heizstab, in der Schweißvorrichtung bzw. in dem Schweißgerät realisiert werden. Dabei ist die mindestens eine Wärmequelle in der Schweißvorrichtung und somit in der Vorrichtungstechnik integriert, bspw. darin eingebaut.With a large-area heating of the area to be welded and / or welded or a weld area via the at least one heat source, i.e. one heat source or several heat sources, a temperature gradient around a cooling weld seam can be reduced, with thermomechanical stresses being reduced in the at least one component. The at least one heat source can be implemented as an induction element, as a radiation emitter and / or as a heating device, for example a heating rod, in the welding device or in the welding device. The at least one heat source is integrated in the welding device and thus in the device technology, for example built into it.

Außerdem ist die Schweißvorrichtung zum Laserschweißen bzw. Laserstrahlschweißen ausgebildet. Das Schweißverfahren ist üblicherweise zur Fertigung von Karosseriebauteilen aus Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen, bspw. Aluminiumknetlegierungen, vorgesehen. Mit der Schweißvorrichtung wird anlagenseitig eine Heizvorrichtung zur Erwärmung eines als Grundkörper ausgebildeten Bauteils und eines als Verstärkungseinsatz ausgebildeten Bauteils einer Karosserie eines Fahrzeugs bereitgestellt. Mit der Schweißvorrichtung ist eine partielle Vorerwärmung des mindestens einen Bauteils möglich.In addition, the welding device is designed for laser welding or laser beam welding. The welding process is usually intended for the production of body parts from aluminum and / or aluminum alloys, for example wrought aluminum alloys. With the welding device, a heating device for heating a component designed as a base body and a component of a vehicle body designed as a reinforcement insert is provided on the system side. Partial preheating of the at least one component is possible with the welding device.

Mit der Schweißvorrichtung können auch beim schnellen Schweißen von Aluminiumlegierungen ansonsten auftretende thermisch induzierte Spannungen und Dehnungen bei der Erstarrung des Schweißguts und somit des mindestens einen Bauteils und somit sogenannte Heißrisse entlang einer Schweißnaht oder quer zur Schweißnaht vermieden werden. Mit der Schweißvorrichtung und dem Schweißverfahren kann eine Schweißgeschwindigkeit gesteigert und eine Bildung von Heißrissen limitiert werden. Somit können bspw. im Karosseriebau dennoch hohe Taktzeiten erreicht werden, ohne Mehrinvestitionen in weitere Schweißgeräte vornehmen zu müssen, zumal sich mehrere Schweißgeräte ansonsten gegenseitig behindern können.With the welding device, thermally induced stresses and expansions that otherwise occur during the solidification of the weld metal and thus of the at least one component and thus so-called hot cracks along a weld seam or across the weld seam can also be avoided with the rapid welding of aluminum alloys. With the welding device and the welding process, a welding speed can be increased and the formation of hot cracks can be limited. In this way, for example, high cycle times can still be achieved in the body shop without having to make additional investments in further welding devices, especially since several welding devices can otherwise interfere with one another.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.

  • 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung beim Durchführen einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens.
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung aus 1 beim Durchführen einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens.
  • 3 zeigt in schematischer Darstellung die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung aus 1 bzw. 2 beim Durchführen einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens.
The invention is shown schematically on the basis of embodiments in the drawings and is described schematically and in detail with reference to the drawings.
  • 1 shows a schematic representation of an embodiment of the welding device according to the invention when performing a first embodiment of the welding method according to the invention.
  • 2 shows the embodiment of the welding device according to the invention in a schematic representation 1 when performing a second embodiment of the welding method according to the invention.
  • 3 shows the embodiment of the welding device according to the invention in a schematic representation 1 or. 2 when performing a third embodiment of the welding method according to the invention.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleichen Komponenten sind dieselben Bezugszeichen zugeordnet.The figures are described coherently and comprehensively. The same components are assigned the same reference symbols.

Die in den 1, 2 und 3 jeweils schematisch dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung 2 weist ein Gehäuse 4 auf, in dem ein Schweißmodul 6, hier ein Laserschweißmodul, angeordnet ist. Außerdem sind in die Schweißvorrichtung 2 zwei thermische Energiequellen 8a, 8b integriert, die hier in dem Gehäuse 4 angeordnet sind, wobei das Schweißmodul 6 zwischen den beiden thermischen Energiequellen 8a, 8b angeordnet ist. Dabei können die beiden thermischen Energiequellen 8a, 8b und das Schweißmodul 6 entlang einer Linie angeordnet sein.The ones in the 1 , 2 and 3 each schematically illustrated embodiment of the welding device according to the invention 2 has a housing 4th in which a welding module 6th , here a laser welding module, is arranged. Also are into the welding device 2 two thermal energy sources 8a , 8b integrated here in the housing 4th are arranged, the welding module 6th between the two thermal energy sources 8a , 8b is arranged. The two thermal energy sources 8a , 8b and the welding module 6th be arranged along a line.

Bei Durchführung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens werden mit der hier gezeigten Schweißvorrichtung 2 zwei Bauteile 10a, 10b miteinander verschweißt, was in 1 schematisch gezeigt ist. Hierbei ist ein von der Schweißvorrichtung 2 zu schweißender Bereich 11 als Kehlnaht an einem Überlappstoß als Schweißstoß für die beiden Bauteile 10a, 10b bzw. zwischen den beiden Bauteilen 10a, 10b ausgebildet.When carrying out the first embodiment of the welding method according to the invention, the welding device shown here 2 two components 10a , 10b welded together what in 1 is shown schematically. Here is one of the welder 2 area to be welded 11th as a fillet weld on a lap joint as a weld joint for the two components 10a , 10b or between the two components 10a , 10b educated.

Bei Durchführung der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens werden mit derselben Schweißvorrichtung 2 zwei weitere Bauteile 12a, 12b miteinander verschweißt, was in 2 schematisch gezeigt ist. Hierbei ist ein von der Schweißvorrichtung 2 zu schweißender Bereich 13 als I-Naht an einem Überlappstoß als Schweißstoß für die beiden Bauteile 12a, 12b ausgebildet.When carrying out the second embodiment of the welding method according to the invention, the same welding device 2 two more components 12a , 12b welded together what in 2 is shown schematically. Here is one of the welder 2 area to be welded 13th as an I-seam on an overlap joint as a weld joint for the two components 12a , 12b educated.

Bei Durchführung der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens werden mit der Schweißvorrichtung 2 zwei weitere Bauteile 14a, 14b miteinander verschweißt, was in 3 schematisch gezeigt ist. Hierbei ist ein von der Schweißvorrichtung 2 zu schweißender Bereich 15 als Stumpfstoß und somit als Schweißstoß zwischen den beiden Bauteilen 14a, 14b ausgebildet.When carrying out the third embodiment of the welding method according to the invention, the welding device 2 two more components 14a , 14b welded together what in 3 is shown schematically. Here is one of the welder 2 area to be welded 15th as a butt joint and thus as a weld joint between the two components 14a , 14b educated.

Bei Durchführung der jeweiligen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens mit der hier gezeigten Schweißvorrichtung 2 werden die jeweils zwei Bauteile 10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b miteinander verschweißt, wobei es sich bei den beiden Bauteilen 10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b um Komponenten für eine Karosserie eines Fahrzeugs, bspw. eines Kraftfahrzeugs, handelt, wobei beide Bauteile 10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b auch als Bleche ausgebildet und/oder zu bezeichnen sind, die Aluminium enthalten.When carrying out the respective embodiment of the welding method according to the invention with the welding device shown here 2 are the two components 10a , 10b , 12a , 12b , 14a , 14b welded together, the two components 10a , 10b , 12a , 12b , 14a , 14b are components for a body of a vehicle, for example a motor vehicle, both components 10a , 10b , 12a , 12b , 14a , 14b also designed and / or referred to as sheets that contain aluminum.

Bei der jeweiligen Ausführungsform des Schweißverfahrens wird die Schweißvorrichtung 2 relativ zu dem jeweils zu schweißenden Bereich 11, 13, 15 der beiden Bauteile 10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b, der sich jeweils an bzw. auf mindestens einem der Bauteile 10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b befindet, bewegt. Hierbei ist es in Ausgestaltung möglich, dass die Schweißvorrichtung 2 parallel zu der voranstehend beschriebenen Linie, entlang der das Schweißmodul 6 und die thermischen Energiequellen 8a, 8b angeordnet sind, relativ zu dem Bereich 11, 13, 15 bewegt werden kann. Dabei wird der zu schweißende Bereich 11, 13, 15 zunächst von einer ersten thermischen Energiequelle 8a je nach Definition erwärmt bzw. erhitzt, damit der Bereich 11, 13, 15 eine zum Schweißen ausreichende Temperatur aufweist. Dann wird der erwärmte bzw. erhitzte Bereich 11, 13, 15 von dem Schweißmodul 6 geschweißt bzw. verschweißt. Danach wird der Bereich 11, 13, 15 von einer zweiten thermischen Energiequelle 8b weiterhin erwärmt bzw. erhitzt, damit der Bereich 11, 13, 15 nicht zu schnell abkühlt.In the respective embodiment of the welding process, the welding device 2 relative to the area to be welded 11th , 13th , 15th of the two components 10a , 10b , 12a , 12b , 14a , 14b , which is in each case on or on at least one of the components 10a , 10b , 12a , 12b , 14a , 14b is located, moves. In this embodiment, it is possible that the welding device 2 parallel to the line described above along which the welding module 6th and the thermal energy sources 8a , 8b are arranged relative to the area 11th , 13th , 15th can be moved. The area to be welded becomes 11th , 13th , 15th initially from a first thermal energy source 8a depending on the definition warmed or heated so that the area 11th , 13th , 15th is at a sufficient temperature for welding. Then the heated or heated area 11th , 13th , 15th from the welding module 6th welded or welded. After that the area 11th , 13th , 15th from a second thermal energy source 8b continues to heat or heat so the area 11th , 13th , 15th does not cool down too quickly.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
SchweißvorrichtungWelding device
44th
Gehäusecasing
66th
SchweißmodulWelding module
8a, 8b8a, 8b
thermische Energiequellethermal energy source
10a, 10b10a, 10b
BauteilComponent
1111th
BereichArea
12a, 12b12a, 12b
BauteilComponent
1313th
BereichArea
14a, 14b14a, 14b
BauteilComponent
1515th
BereichArea

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102011001842 A1 [0003]DE 102011001842 A1 [0003]
  • DE 10042207 A1 [0004]DE 10042207 A1 [0004]
  • DE 202015009465 U1 [0005]DE 202015009465 U1 [0005]

Claims (10)

Schweißvorrichtung zum Schweißen von mindestens einem Bauteil (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b), wobei die Schweißvorrichtung (2) mindestens ein Schweißmodul (6) und mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) aufweist, wobei zumindest die mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) in die Schweißvorrichtung (2) integriert ist, wobei die mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) dazu ausgebildet ist, mindestens einen Bereich (11, 13, 15) des mindestens einen Bauteils (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) zu erwärmen, und wobei das mindestens eine Schweißmodul (6) dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Bereich (11, 13, 15) des mindestens einen Bauteils (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) zu schweißen.Welding device for welding at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b), the welding device (2) having at least one welding module (6) and at least one thermal energy source (8a, 8b), with at least one thermal energy source (8a, 8b) is integrated into the welding device (2), the at least one thermal energy source (8a, 8b) being designed to provide at least one area (11, 13, 15) of the at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b), and wherein the at least one welding module (6) is designed to cover the at least one area (11, 13, 15) of the at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) to be welded. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) als Induktionselement, als Strahlungsemitter und/oder als Heizstab ausgebildet ist.Welding device according to Claim 1 , in which the at least one thermal energy source (8a, 8b) is designed as an induction element, as a radiation emitter and / or as a heating rod. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ein Gehäuse (4) aufweist, in dem die mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) angeordnet ist.Welding device according to Claim 1 or 2 which has a housing (4) in which the at least one thermal energy source (8a, 8b) is arranged. Schweißvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der das mindestens eine Schweißmodul (6) zwischen zwei thermischen Energiequellen (8a, 8b) angeordnet ist.Welding device according to one of the preceding claims, in which the at least one welding module (6) is arranged between two thermal energy sources (8a, 8b). Schweißvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der das mindestens eine Schweißmodul (6) als Laserschweißmodul ausgebildet ist.Welding device according to one of the preceding claims, in which the at least one welding module (6) is designed as a laser welding module. Schweißverfahren zum Schweißen von mindestens einem Bauteil (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) mit einer Schweißvorrichtung (2), die mindestens ein Schweißmodul (6) und mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) aufweist, wobei zumindest die mindestens eine thermische Energiequelle (8a, 8b) in die Schweißvorrichtung (2) integriert ist, wobei mindestens ein Bereich (11, 13, 15) des mindestens einen Bauteils (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) mit der mindestens einen thermischen Energiequelle (8a, 8b) erwärmt wird, und wobei der mindestens eine Bereich (11, 13, 15) des mindestens einen Bauteils (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) von dem mindestens einen Schweißmodul (6) geschweißt wird.Welding method for welding at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) with a welding device (2) which has at least one welding module (6) and at least one thermal energy source (8a, 8b), at least the at least a thermal energy source (8a, 8b) is integrated into the welding device (2), at least one area (11, 13, 15) of the at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) with the at least one thermal Energy source (8a, 8b) is heated, and wherein the at least one area (11, 13, 15) of the at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) of the at least one welding module (6) is welded. Schweißverfahren nach Anspruch 6, bei dem der mindestens eine zu schweißende Bereich (11, 13, 15) des mindestens einen Bauteils (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) von der mindestens einen thermischen Energiequelle (8a, 8b) erwärmt wird, bevor er von dem mindestens einen Schweißmodul (6) geschweißt wird.Welding process according to Claim 6 , in which the at least one area to be welded (11, 13, 15) of the at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) is heated by the at least one thermal energy source (8a, 8b) before it is heated by the at least one welding module (6) is welded. Schweißverfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der mindestens eine Bereich (11, 13, 15) des mindestens einen Bauteils (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) von der mindestens einen thermischen Energiequelle (8a, 8b) erwärmt wird, während er von dem mindestens einen Schweißmodul (6) geschweißt wird, und/oder nachdem er von dem mindestens einen Schweißmodul (6) geschweißt wurde.Welding process according to Claim 6 or 7th , in which the at least one area (11, 13, 15) of the at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) is heated by the at least one thermal energy source (8a, 8b), while it is heated by the at least a welding module (6) is welded, and / or after it has been welded by the at least one welding module (6). Schweißverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem das mindestens eine Bauteil (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b), das erwärmt und geschweißt wird, mindestens einen Anteil aus Aluminium aufweist.Welding process according to one of the Claims 6 until 8th , in which the at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) that is heated and welded has at least a portion of aluminum. Schweißverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem das mindestens eine Bauteil (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b), das erwärmt und geschweißt wird, für eine Karosserie eines Fahrzeugs vorgesehen wird.Welding process according to one of the Claims 6 until 9 , in which the at least one component (10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 14b) that is heated and welded is provided for a body of a vehicle.
DE102020117169.2A 2020-06-30 2020-06-30 Welding device Pending DE102020117169A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020117169.2A DE102020117169A1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Welding device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020117169.2A DE102020117169A1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Welding device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020117169A1 true DE102020117169A1 (en) 2021-12-30

Family

ID=78826711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020117169.2A Pending DE102020117169A1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Welding device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020117169A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10042207A1 (en) 2000-08-28 2002-03-28 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Cast aluminum engine piston for demanding applications has conical insert of heat resistant alloy welded between base and gudgeon pin bores
DE102006048580A1 (en) 2006-10-13 2008-05-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for crack-free welding, repair welding or build-up welding of hot crack susceptible materials
DE102010010754A1 (en) 2010-03-09 2011-09-15 Daimler Ag Composite brake disc for motor car, has friction ring formed by friction ring halves, where each friction ring half comprises mating faces welded with mating faces of support structure, which comprises carrier ring
DE102011001842A1 (en) 2010-04-07 2012-01-05 Denso Corporation Arc welding and apparatus for arc welding
AT514840A1 (en) 2013-09-17 2015-04-15 Stiwa Holding Gmbh welder
DE202015009465U1 (en) 2014-04-25 2018-01-05 Arcelormittal S.A. Welded steel plate and apparatus for producing a welded steel plate
DE102016117914A1 (en) 2016-09-22 2018-03-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for producing a component or semifinished product and device for carrying out the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10042207A1 (en) 2000-08-28 2002-03-28 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Cast aluminum engine piston for demanding applications has conical insert of heat resistant alloy welded between base and gudgeon pin bores
DE102006048580A1 (en) 2006-10-13 2008-05-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for crack-free welding, repair welding or build-up welding of hot crack susceptible materials
DE102010010754A1 (en) 2010-03-09 2011-09-15 Daimler Ag Composite brake disc for motor car, has friction ring formed by friction ring halves, where each friction ring half comprises mating faces welded with mating faces of support structure, which comprises carrier ring
DE102011001842A1 (en) 2010-04-07 2012-01-05 Denso Corporation Arc welding and apparatus for arc welding
AT514840A1 (en) 2013-09-17 2015-04-15 Stiwa Holding Gmbh welder
DE202015009465U1 (en) 2014-04-25 2018-01-05 Arcelormittal S.A. Welded steel plate and apparatus for producing a welded steel plate
DE102016117914A1 (en) 2016-09-22 2018-03-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for producing a component or semifinished product and device for carrying out the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3045551B1 (en) Process for partial heat treatment of a warm formed and press hardened motor vehicle component
EP2524750B1 (en) Method for producing metallic components with an opening
EP1737608B1 (en) Method for pulse welding a sheet metal part such as a pipe to a cast metal part such as a housing port for an exhaust system
DE3605519C2 (en)
DE102013108265A1 (en) Assembly of hardened components and method of manufacture
DE102012211866A1 (en) Cylinder liner
DE102010049640B4 (en) A tool for partially heat treating a metallic component and method for partially heat treating a metallic component
DE102011118285A1 (en) Producing motor vehicle component useful e.g. for specific absorption of kinetic energy in case of crash, comprises molding aluminum alloy to obtain semi-finished product, and subjecting the product to local heat treatment
DE102013009209A1 (en) Producing piston for internal combustion engine by welding two components made of steel with each other using welding unit, forming rotationally symmetrical weld seam, and pre-heating portions of components using heat treatment unit
DE102007044696A1 (en) Melt-treated bowl rim of a piston combustion bowl
DE102020117169A1 (en) Welding device
EP3456456A1 (en) Method for the preparation of tailor welded blank (twbs)
DE102007027337B4 (en) Method for producing a cooling channel piston for an internal combustion engine
DE102019111260A1 (en) OVERLAPPING SPOT WELDING FOR IMPROVED MECHANICAL PERFORMANCE AND REPAIR OF WELDED SEAMS
DE3446262A1 (en) Method of producing machine components assembled from individual parts, in particular crankshafts
EP3500394A1 (en) Method for laser beam gma hybrid welding of high-strength fine-grained components using targeted inductive heat conduction
DE102017201872A1 (en) Method for the thermal joining of a component assembly and component assembly
DE19802542A1 (en) Methods of joining, using plasma welding and welded vehicle parts
EP1153686A2 (en) Method for deviding constructing parts by breaking
DE102010063415A1 (en) Method and apparatus for producing a laser weld
DE102018203877A1 (en) METHOD FOR GENERATIVELY MANUFACTURING COMPONENTS FROM MATERIAL-HARDENED MATERIALS
DE102009058898A1 (en) Method for joining first component from titanium-aluminum alloy such as a turbine wheel for a turbocharger with a second component from a steel alloy such as a turbine shaft for the turbocharger, comprises indirectly welding the components
DE102016009708A1 (en) Method for producing a joint connection and joint connection
DE102018210018A1 (en) Process for producing a multilayer composite slab, process for producing a composite material and welding arrangement
DE102016117914A1 (en) Method for producing a component or semifinished product and device for carrying out the same

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication