DE10306863B3 - Verfahren zum randseitigen Verschweißen zumindest zweier Bauteile mittels Lichtbogenschweißen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum randseitigen Verschweißen zumindest zweier Bauteile mittels Lichtbogenschweißen, welches ohne Zusatzwerkstoff mit sich nichtverzehrender Elektrode durchgeführt wird, wobei der Lichtbogen zur Verschweißung der Bauteile auf einen Fügespalt zwischen den Bauteilen gerichtet wird. Um in einfacher Weise eine gegenüber mechanischen Belastungen ausreichend haltbare Schweißverbindung zwischen zwei Bauteilen zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass vor dem Verschweißen an dem Rand wenigstens eines Bauteils Abstandhalter ausgebildet werden, dass die Bauteile anschließend zueinander positioniert werden, wobei diese sich randseitig nur im Bereich der Abstandhalter berühren und dass beim nachfolgenden Verschweißen die Abstandhalter im Schmelzbad der Ränder aufgelöst werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum randseitigen Verschweißen zumindest zweier Bauteile mittels Lichtbogenschweißen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der
DE 33 28 204 A1 bekannt. Hierbei werden zwei ebene Bauteile mit ihren randseitigen Abschlusskanten auf Stoss fest aneinander gelegt und von oben auf den Fügespalt ein Lichtbogen gerichtet. Hierbei werden die aneinanderliegenden Ränder der Bauteile miteinander verschweißt. Beim vorliegenden bekannten Lichtbogenschweißen wird mit einer nichtschmelzenden Elektrode ohne Zusatzwerkstoffe gearbeitet. Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass die Einbrandtiefe relativ gering ist, so dass die erreichte Verbindung bei Bauteilen die mechanisch höher belastet werden nicht ausreichend haltbar ist. - Die
DE 199 26 796 A1 zeigt ein Schweißteil mit zwei miteinander mittels Lichtbogenschweißen zu verschweißenden Bauteilen. Die beiden Bauteile sind voneinander beabstandet gehalten, wobei eines der beiden Bauteile an der Schweißstelle einen Schmelzüberstand aufweist, der im wesentlichen das Schweißmaterial für die Schweißnaht bildet. An dem nichtüberstehenden Bauteil ist gemäß11 eine Sicke angeprägt, die der Abstützung des Schmelzbades dient. Der Randbereich des einen Bauteils wird abgeschmolzen, wonach das Schmelzbad in der Sicke aufgefangen wird. Hierbei werden die Kanten der Sicke von dem Schmelzbad überdeckt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass in einfacher Weise eine gegenüber mechanischen Belastungen ausreichend haltbare Schweißverbindung zwischen zwei Bauteilen erzielt wird.
- Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
- Bislang wird in der Fachwelt davon ausgegangen, dass der Abstand der zu verschweißenden Bauteile, also die Breite des Fügespaltes, möglichst klein ist. Im Idealfall liegen die Teile fest auf- bzw. aneinander. Die Erfindung geht demgegenüber einen völlig gegenläufigen Weg. Die Erfindung fußt nämlich auf dem Gedanken, durch das Vorsehen von Abstandshaltern einen definierten Spalt zwischen den beiden Rändern der aneinanderliegenden und zu verschweißenden Bauteile einzustellen, so dass der Lichtbogen die Fügenaht besser durchdringen und die Ränder der Bauteile umfassender beaufschlagen kann. Hierbei wird in einfacher Weise ein tieferer Einbrand ermöglicht, was eine besonders hohe Qualität für die entstehende Schweißverbindung erbringt. Dies führt zu einer ausreichend hohen Haltbarkeit der Schweißverbindung gegenüber auch größeren mechanischen Belastungen. Des weiteren können durch die erfindungsgemäße Lösung auch Bauteile miteinander zusatzmaterialfrei und dadurch mit verringertem verfahrenstechnischen und apparativen Aufwand verschweißt werden, die bislang nur mit Zusatzwerkstoff verschweißt werden konnten.
- Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:
-
1 in einer seitlichen Ansicht eine Pedalschale mit Abstandhaltern gemäß der Erfindung, -
2 in einer seitlichen Ansicht einen vergrößerten Ausschnitt eines Randes der Pedalschale aus1 mit einem Abstandhalter, -
3 die Pedalschale aus1 mit Abstandhaltern in einer Draufsicht. - In
1 ist eine erste Halbschale1 eines Pedals eines Pedalwerks eines Kraftfahrzeuges dargestellt, welche nahezu umlaufend einen ebenen Rand2 aufweist, der als Schweißflansch für den Gegenflansch der in etwa spiegelgleich ausgebildeten zweiten Halbschale dient. Zur Erreichung einer ausreichend guten Haltbarkeit der auszuführenden Schweißverbindung zwischen beiden Bauteilen werden Abstandhalter3 randseitig ausgebildet. Diese Abstandhalter3 werden in einfacher Weise aus dem Rand2 ausgeprägt, indem dessen – von der anliegenden Stelle der ersten Pedalhalbschale1 aus gesehen – Oberseite4 prägebeaufschlagt wird. Insoweit werden also in den Rand2 Mulden5 eingedrückt (2 ), die von der Unterseite6 als Noppen7 zur zweiten Pedalhalbschale hin abragen (3 ). Es ist dabei denkbar, dass die Abstandhalter3 auch an der zweiten Pedalhalbschale in gleicher Weise ausgebildet werden. Diese können lagegleich zu den Abstandhaltern3 der ersten Halbschale1 angeordnet oder bezüglich diesen alternierend ausgebildet sein, so dass nach dem Aufeinanderlegen der beiden Halbschalen die Abstandshalter3 der zweiten Halbschale in einen Zwischenraum8 (3 ) zwischen den Noppen7 der ersten Halbschale1 ragen und sich an der Unterseite6 der ersten Halbschale1 abstützen. Die Form der Abstandhalter3 kann im Rahmen der Erfindung auch völlig von der des Noppens7 abweichen. - Es hat sich in der Praxis für das Schweißergebnis als vorteilhaft erwiesen, wenn die Höhe der Noppen
7 im Bereich zwischen 0,2 mm und 0,5 mm liegt. Ebenso günstig ist es, wenn die Länge der Noppen7 in Umlaufrichtung des Randes2 in etwa 3 mm bis 5 mm und die Breite ungefähr 1,5 mm beträgt. Um den Fügespalt möglichst gleichmäßig zu halten, wurde der Zwischenraum8 zwischen den Noppen7 mit etwa 25 mm bis 30 mm bemessen. Diese Abmessungen der Noppen sind derart gewählt, dass diese beim Verschweißen sich im Schmelzbad der Ränder2 auflösen und nach der Schweißoperation nicht mehr zu sehen sind, so dass die Noppen7 keine schweißnahtschädigende Kerbwirkung bei einer mechanischen Belastung der miteinander verschweißten Bauteile entfalten können. - Nach der Ausprägung der Noppen
7 werden die Bauteile mit ihren Rändern2 zur Positionierung aufeinandergelegt, wobei die Bauteile sich mittels der Abstandshalter3 randseitig nur im Bereich der Abstandhalter3 berühren. Alsdann werden die Ränder2 der Halbschalen miteinander per Lichtbogenschweißen ohne Zusatzwerkstoff mit sich nichtverzehrender Elektrode miteinander verschweißt, wobei der Lichtbogen zur Verschweißung der Bauteile auf den Fügespalt zwischen den Bauteilen gerichtet wird. Für diese Art von Lichtbogenschweißen kommt beispielsweise das Plasmaschweißen oder das WIG-Schweißen in Frage. Beim Verschweißen werden die Abstandhalter 3 im Schmelzbad der Ränder2 aufgelöst. Es ist hierbei anzumerken, dass nach erfolgtem Schweißen gegebenenfalls Spuren der Mulden5 noch zu sehen sind, an denen nachträglich auf die Art des Schweißverfahrens rückgeschlossen werden kann. - Als Variante zum oben beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Abstandshalter
3 an den Abschlusskanten des jeweiligen Randes der Bauteile ausgebildet, vorzugsweise angeformt sein, und zwar in dem Fall, wenn die Bauteile zur Verschweißung nicht aufeinander gelegt sondern aneinander auf Stoß gebracht werden. Die Bauteile werden anschließend entlang des Fügespaltes unter Abstandwahrung mittels der Abstandhalter3 miteinander verschweißt, wobei die Verschweißung durch die durch die Abstandshalter3 hervorgehende verbesserte Zugänglichkeit für den Lichtbogen ohne weiteres über die gesamte Dickenerstreckung der Bauteile erfolgen kann. - Es sei abschließend betont, dass die Erfindung nicht auf die Herstellung von Pedalen aus Halbschalen beschränkt ist, sondern alle beliebigen Bauteile umfasst, die durch Lichtbogenscheißen mit nichtabschmelzender Elektrode und ohne Zusatzwerkstoff miteinander verschweißt werden sollen.
Claims (4)
- Verfahren zum randseitigen Verschweißen zumindest zweier Bauteile mittels Lichtbogenschweißen, welches ohne Zusatzwerkstoff mit sich nichtverzehrender Elektrode durchgeführt wird, wobei der Lichtbogen zur Verschweißung der Bauteile auf einen Fügespalt zwischen den Bauteilen gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschweißen an dem Rand (
2 ) wenigstens eines Bauteils (1 ) Abstandhalter (3 ) ausgebildet werden, dass die Bauteile anschließend zueinander positioniert werden, wobei diese sich randseitig nur im Bereich der Abstandhalter (3 ) berühren und dass beim nachfolgenden Verschweißen die Abstandhalter (3 ) im Schmelzbad der Ränder (2 ) aufgelöst werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (
3 ) des einen Bauteils (1 ) aus seiner dem anderen Bauteil zugewandten Unterseite (6 ) oder Oberseite ausgeprägt wird und dass die Bauteile mit ihren Rändern (2 ) aufeinandergelegt werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (
3 ) an den Abschlusskanten des jeweiligen Randes (2 ) ausgebildet und dass zur Verschweißung der Bauteile deren Ränder (2 ) auf Stoß unter Ab standwahrung mittels der Abstandhalter (3 ) aneinandergefügt werden. - Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (
3 ) an den Abschlusskanten des jeweiligen Randes (2 ) angeformt werden.
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