DE4104256A1 - Verfahren zum herstellen von durch tiefziehen umgeformten formkoerpern, insbesondere von karosserieteilen fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Verfahren zum herstellen von durch tiefziehen umgeformten formkoerpern, insbesondere von karosserieteilen fuer kraftfahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von durch Tiefziehen oder Pressen umgeformten Formkörpern, insbesondere von Karosserieteilen, bei dem zwei ebene Blechteile unterschiedlicher Dicke und/oder unterschiedlichen Blechmaterials mittels eines enggebündelten Laserstrahles hoher Energiedichte zusammengeschweißt und dann als Einheit durch Tiefziehen oder Pressen geformt werden.
Formkörper aus Blech, insbesondere Karosserieteile von Kraftfahrzeugen, sind in der Regel in einzelnen Teilbereichen unterschiedlich stark belastet. Um dem Rechnung zu tragen, können die Formkörper in bekannter Weise derart hergestellt werden, daß sie aus mehreren einzeln geformten Blechteilen unterschiedlicher Dicke zusammengesetzt werden, indem die einzelnen Teile an ihren Rändern sich überlappend positioniert und dann durch Wiederstandsschweißen oder Schmelzschweißen miteinander verschweißt werden.
Derartige Formkörper aus Blech können einfacher nach dem eingangs genannten Verfahren, wie es aus EP-A-02 79 866 bekannt ist, hergestellt werden. Dabei werden zwei ebene Bleche unterschiedlicher Dicke mit jeweils einer geradlinigen Schnittkante im Stumpfstoß zueinander positioniert und dann durch Stumpfschweißen miteinander verbunden. Zweckmäßig hat das dickere Blechteil einen Höhenversatz auf derjenigen Blechseite, die dem Laserstrahl zugewandt ist, und es kann sich empfehlen, mit schräg zur Oberfläche gerichtetem Laserstrahl zu schweißen, so daß eine Komponente der Strahlrichtung gegen die freiliegende Schnittkante des dickeren Blechteiles gerichtet ist. Der Vorteil dieses Verfahrens wird insbesondere darin gesehen, daß unter Beibehaltung einer material- und gewichtssparenden Bauweise der Herstellungsaufwand geringer ist, insbesondere die noch nicht geformten (ebenen) Blechteile ohne größere Positionierarbeiten miteinander verschweißt werden und die nachfolgende Formgebung an dem Verbundteil und nicht mehr separat für jedes Blechteil erfolgt.
Aus der DE-A-38 28 341 ist ein Verfahren zum stumpfen Verschweißen von Blechteilen aus Feinblech im Schmelz­ schweißverfahren, insbesondere mit einem Laserstrahl bekannt, bei dem die Blechteile mit überstehendem Saum im Nahtbereich überlappend lagedefiniert zueinander gehalten und mittels eines Laserstrahles, der dem späteren Nahtverlauf entlanggeführt wird, in einem gemeinsamen Besäumschnitt gleichzeitig besäumt und die abgeschnittenen Säume entfernt werden. Dabei ist der Laserstrahl mit gegenüber dem Oberflächenlot geneigter Strahlachse geführt, so daß ein schräger Schnittspalt entsteht. Nachfolgend werden die beiden besäumten Blechteile, vorzugsweise ohne Verschiebung in der Blechebene, an einer Kante zum berührenden Stoß gebracht, so daß ein minimaler Fügespalt entsteht und die Bleche dann miteinander verschweißt werden können. Diese Arbeitsweise ist insbesondere auch für das Verschweißen von räumlich geformten (dreidimensionalen) Blechteilen vorgesehen, deren zu verschweißende Kanten dementsprechende räumlich gewundene Schweißnähte erfordern. Durch das vertikale Verschieben der besäumten Blechteile wird der beim Besäumen erzeugte Schnitt­ spalt in denjenigen Abschnitten der späteren Schweißnaht beseitigt und eine gegenseitige Berührung der Blechkanten erzielt, die in einer zur Verschieberichtung senkrechten Ebene liegen. In den zur Verschieberichtung parallel gerichteten bzw. nicht rechtwinklig verlaufenden Schweißnahtabschnitten bleibt die ursprüngliche Schnittspaltbreite unverändert bzw. teilweise erhalten. Die beim Zusammenschweißen räumlich geformter Blechteile erzeugten Schweißnähte sind daher mangelhaft oder sie bedürfen zusätzlicher Maßnahmen, beispielsweise indem in den kritischen Schweißnahtabschnitten mit Zusatzwerkstoff geschweißt wird.
Aus DE-A-37 13 975 ist es bekannt, zum Fügen, insbesondere zum Verschweißen von Kanten, mit einer im wesentlichen parallel zur Fügespaltebene verlaufenden und zu dieser Ebene überwiegend parallel polarisierten Laserstrahlung zu arbeiten. Mindestens eines der zu verschweißenden Teile ist biegsam, so daß mit einem zur Lasereinstrahlung hin trichterartig aufgeweiteten Kantenspalt gearbeitet werden kann und der Laserstrahl ohne wesentliche vorherige Absorption bis zur Berührungsstelle der beiden zu verbindenden Kanten gelangt, so daß er seine Energie praktisch nur im Bereich der Kantenberührungsstelle (Fügestelle) abgibt und nur dort eine Schweißschmelze entsteht. Durch fortschreitendes Zusammendrücken des Kantenspaltes wird eine über die gesamte Kantenlänge durchgehende Schweißnaht aufgebaut. Diese Arbeitsweise ist vorrangig vorgesehen und geeignet zum Verschweißen von Materialien, deren Kanten durch Druckbeaufschlagung scherenartig zusammengeführt werden können, wie z. B. Folien zur Oberflächenbeschichtung oder dünnes Bandmaterial.
Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsmäßig zugrundegelegte Verfahren dahingehend weiterzuentwickeln, daß ein ebenes Verbundteil aus Blech mit einer verstärkten (inneren) Teilfläche geschaffen wird, so daß nach dessen Formen durch Tiefziehen oder Pressen ein optimal gestaltetes Bauteil, insbesondere für Karosserien von Kraftfahrzeugen, erhalten wird, das an die jeweilige bauteilspezifische Belastung weitestgehend angepaßt ist und das gleichwohl einen geringen Herstellungsaufwand hat, sowie mit Material- und Gewichtseinsparung verbunden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale nach Anspruch 1 gelöst.
Diese Maßnahmen ermöglichen es, durch nachfolgendes Tiefziehen oder Pressen umgeformte Formteile herzustellen, die entsprechend ihrer Belastung bauteilespezifisch lokal verstärkt sind. Insbesondere an Karosserieteilen für Personen- und Lastkraftwagen, wie Motorhauben, Kofferräume, Seitentüren, Heckklappen, Schiebetüren, Schiebedächer o. dgl., sind hochbelastete lokale Bereiche, z. B. Scharnieraufnahmen, Schloßverstärkungen, Ansatzbereiche für Holme oder für sonstige tragende Elemente, vorhanden, die erfindungsgemäß vorteilhaft zu gestalten sind.
Das ebene, lokal verstärkte Verbundteil aus einem Trägerblech und einem darin eingesetzten (flächenkleineren) Einsatzblech kann durch Schneiden und Verschweißen mittels lediglich einer Laserstrahleinrichtung mit hoher Energie und ohne Wechsel der Bearbeitungsstation hergestellt werden.
Zweckmäßige und besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung, sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Hervorzuheben sind:
Die Herstellung eines Verbundteiles bei dem das (flächengrößere) Trägerblech und das (flächenkleinere) Einsatzblech die gleiche Dicke (Materialstärke) haben und das Einsatzblech aus einem Material mit höherer Festigkeit besteht (insbesondere nach Anspruch 3). Ein solches Verbundteil empfiehlt sich für sichtkritische Bereiche an Karosserieteilen, insbesondere wenn die Oberflächenbearbeitung weniger aufwendig sein soll.
Die Herstellung eines Verbundteiles, bei dem das (flächen­ kleinere) Einsatzblech eine größere Dicke (Materialstärke) aufweist als das (flächengrößere) Trägerblech, so daß nach dem schrägen, gleichzeitigen Laserschneiden beider Bleche und dem nachfolgenden Verschieben mindestens eines Bleches zur Kantenberührung mit minimalem Fügespalt der Bleche ein Höhenversatz einseitig oder beidseitig vorhanden ist (insbesondere nach den Ansprüchen 4-7). Die Einfallsrichtung des Laser-Schweißstrahles auf der Blechseite mit einem Höhenversatz zu wählen, ist empfehlenswert, weil ein kantenstreifender (schnittkantenparalleler) Strahleinfall vermieden werden kann durch einen - im Vergleich zum Schnittstrahl - vergrößerten Azimutwinkel des Schweißstrahles. Es hat sich nämlich überraschend gezeigt, daß der Laserstrahl sich quasi von selbst in den Fügespalt einfädelt, und daß eine Selbstausrichtung der Schweißnaht eintritt, und zwar insbesondere dann, wenn der Laser-Schweißstrahl senkrecht zu seiner Einfallsebene polarisiert, bevorzugt linear polarisiert ist. Bei einem Verbundteil mit beidseitigem Höhenversatz läßt sich beim Schweißen unschwer eine beidseitige Kehlnaht erreichen, so daß ein solches Verbundteil nach dem Tiefziehen oder Pressen besonders hoher Belastung standhält.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Sicht und teilweise geschnitten ein Trägerblech und ein aufliegend positioniertes (flächenkleineres) Einsatzblech, die beide gleichzeitig mit einem Laserstrahl geschnitten werden,
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II von Fig. 1,
Fig. 3 ein Trägerblech, das mit einem dickeren Einsatzblech in Schnittkantenberührung gebracht ist im Querschnitt,
Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 3 vergrößert und einseitig gebrochen mit geometrischen Kenngrößen,
Fig. 5 schematisch vereinfacht das Einfädeln eines Laserstrahles in einen Kantenspalt (Fügespalt) zwischen zwei Blechen mit Höhenversatz,
Fig. 6 schematisch die Selbstausrichtung einer Schweißnaht zwischen zwei Blechen nach Fig. 3 mit einem Laser- Schweißstrahl, der stärker geneigt ist als die schrägen Schnittkanten der beiden Bleche,
Fig. 7 einen Kraftfahrzeug-Kotflügel mit einer Federbein-Auf­ nahme, die durch Tiefziehen eines erfindungsgemäß herge­ stellten, ebenen, lokal verstärkten Verbundteils erzeugt ist.
Aus den Fig. 1 und 2 sind die Verfahrensschritte beim Laser- Schneiden zu entnehmen. Dabei wird auf einem flächengrößeren ebenen Blechteil 1 (Trägerblech) ein damit später zu verschweißendes flächenkleineres ebenes Blechteil 2 (Einsatzblech) aufeinanderliegend derart positioniert, daß das Einsatzblech 2 lagegenau über der zu verstärkenden Teilfläche 1a des Trägerblechs 1 fixiert ist. Die dabei verwendeten Halte- und Spannmittel sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Laserstrahleinrichtung ist nur schematisch angedeutet mit einem Laserstrahlkopf 3 und einer Strahlachse 4. Der Laserstrahl (Strahlachse 4) ist gegenüber dem Oberflächenlot N um einen Azimutwinkel ϑ1 geneigt. Die beiden aufeinanderliegenden Blechteile 1 und 2 werden gleichzeitig durchgetrennt, indem der Laserstrahl entlang einer geschlossenen, in Fig. 1 kreisförmigen, dem späteren Schweißnahtverlauf entsprechenden Schnittkurve 5 geführt wird, so daß in beiden Blechteilen 1, 2 ein schräger Schnittspalt 6 gebildet wird. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann die Einfallsebene E des Laser-Schneidstrahles (Strahlachse 4) um einen Winkel ϕ gegenüber dem radialen Einheitsvektor R in Bewegungsrichtung voreilend gedreht sein. Die Einfallsebene E ist definiert durch die Laser-Strahlachse 4 beim Schneiden und deren senkrechte Projektion auf die Blechebene. Nach Entfernen des abgetrennten Saumes 2a des Einsatzbleches 2 und des durch die geschlossene Schnittkurve 5 umrandeten Bereichs (Teilfläche 1a) des Trägerbleches 1 werden die beiden besäumten Blechteile 1b und 2b durch ein zur Blechebene senkrechtes Verschieben mindestens eines Blechteils, wie aus Fig. 3 ersichtlich, miteinander in Schnittkanten­ berührung gebracht, wodurch der Schnittspalt 6 weitgehend beseitigt bzw. lediglich ein, z. B. durch Unebenheit der Schnittkanten bedingter minimaler Fügespalt ensteht.
Die nach Fig. 3 in Schnittkantenberührung befindlichen Blechteile 1b, 2b werden dann mittels eines Laserstrahles hoher Energiedichte miteinander verschweißt, indem der Laserstrahl längs der geschlossenen Berührungslinie 7 geführt wird. Als Ergebnis wird ein ebenes Verbundteil aus Blech erhalten, das auf einer inneren Teilfläche 2b verstärkt ist und für das Tiefziehen oder Pressen zu einem spezifischen Bauteil besonders geeignet ist.
In den Fig. 1-5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Einsatzblech 2 durchgeführt wird, dessen Dicke größer ist als die Dicke des Trägerblechs 1, und bei dem das eingeschweißte Einsatzblech 2b gegenüber dem besäumten Trägerblech 1b beidseitig einen Höhenversatz x, y (vgl. Fig. 4) aufweist. Hierbei ist der Azimutwinkel ϑ1 des Laser-Schneidstrahles (Strahlachse 4) in Abhängigkeit von der Breite d des Schnittspaltes 6, der Dicke D des Trägerbleches 1 und dem dem Höhenversatz x auf der dem Laserstrahl abgewandten Blechseite derart gewählt, daß die Beziehung sin ϑ1 = d/(D+x) mindestens annähernd erfüllt ist.
Wenn es für das spezifische tiefgezogene Bauteil zweckmäßig oder geboten ist, von einem ebenen, verstärkten Verbundteil auszugehen, dessen verstärkte Teilfläche 2b mindestens an einer Seite mit dem Trägerblech 1b bündig ist, dann wird der Azimutwinkel ϑ1 derart gewählt, daß die Beziehung sin ϑ1 = d/D mindestens annähernd erfüllt ist. Dies gilt sowohl in dem Fall, daß das Einsatzblech 2 dicker ist als das Trägerblech 1 und mit einem dem Laserstrahl zugewandten Höhenversatz y gearbeitet wird, als auch bei übereinstimmender Dicke beider Blechteile 1, 2, wobei beide Seiten des Trägerblechs 1b mit dem verstärkenden Einsatzblech 2b bündig sind und ein Einsatzblech 2 mit höherer Festigkeit (Streckgrenze) verwendet ist.
Wie Fig. 3 zeigt, ist der Laserstrahl für das Schweißen (Fügen) der in Schnittkantenberührung befindlichen Blechteile 1b, 2b ist auf einer Blechseite mit Höhenversatz y angeordnet, wobei die Strahlachse 8 einen Azimutwinkel ϑ2 gegenüber dem Oberflächenlot N hat, der größer ist, vorzugsweise um 2-10 Winkelgrade, als der Azimutwinkel ϑ1 des Laser-Schneidstrahles (Strahlachse 4).
Beim Schweißen der beiden Blechteile 1b, 2b mit einem Höhenversatz y lediglich auf der Seite des einfallenden Laserstrahles und bei beidseitigem Höhenversatz x, y (Fig. 4) ist es besonders vorteilhaft, wenn der Laser-Schweißstrahl aus einer zur Einfallsebene E senkrecht polarisierten Strahlung besteht, die vorzugsweise linear polarisiert ist. Die Einfallsebene E ist definiert durch die Laser-Strahlachse 8 und deren senkrechte Projektion auf die Blechebene. Die Einfallsebene E beim Schweißen ist ersichtlich, wenn in Fig. 1 die Laser-Strahlachse 8 (statt 4) und der Azimutwinkel ϑ2 (statt ϑ1) umbenannt werden.
Wegen der rauhen, meist gerieften Kantenflächen der beiden Blechteile 1b, 2b nach dem Laser-Schneiden ist ein Fügespalt von bis zu ca. 1/10-2/10 mm vorhanden. Wie in Fig. 5 schematisch vereinfacht dargestellt ist, wird die polarisierte Strahlung in den Fügespalt 10 hineinreflektiert (eingekoppelt), indem sie durch Reflexion im Kantenbereich des Höhenversatzes des Einsatzblechs 2b und durch Vielfachreflexion an den strukturierten Kantenflächen des Fügespaltes 10 bis in den tiefen Spaltbereich gelenkt und im Spalt absorbiert wird, mit der Folge, daß ein sehr hoher Anteil der Laserstrahlenergie in Schweißwärme umgesetzt wird, so daß die Flanken des Fügespaltes 10 sehr homogen aufgeschmolzen werden. Dabei paßt sich die Schweißnaht von selbst an die Orientierung des Fügespaltes 10 an, indem im Bereich des Fügespaltes die mittlere Strahlungs­ richtung sich an den Azimutwinkel ϑ1 des Laser-Schneidstrahles annähert, und zwar meist zunehmend mit der Spaltlänge.
Daher ergibt sich eine Schweißnahtgeometrie wie sie in Fig. 6 schematisch dargestellt ist. Durch diese Selbstausrichtung der Schweißnahtgeometrie ist der Toleranzbereich für den Azimutwinkel ϑ2 des Laser-Schweißstrahles größer als bei nicht polarisierter Strahlung und die Schweißnaht verteilt sich ausreichend gleichmäßig auf die beiden Blechteile 1b und 2b.
Bei einem beidseitigen Höhenversatz des Verbundteiles 1b, 2b kann durch geeignete Steuerung der Laserintensität, ggf. unter Verwendung von Zusatzmaterial, die Ausbildung einer beidseitigen Kehlnaht erzielt werden, so daß eine die Belastbarkeit mindernde Kerbwirkung vermieden wird und das tiefgezogene Verbund-Bauteil hohen Kraftflüssen gewachsen ist.
Als Anwendungsbeispiel für ein Tiefziehteil, das aus einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten, ebenen, lokal verstärkten Verbundteil 1b, 2b hergestellt worden ist, zeigt Fig. 7 einen Kotflügel 11 für ein Kraftfahrzeug mit einer Aufnahme 12 für ein nicht dargestelltes Federbein. Das Grundmaterial der verformten Platine (geformtes Trägerblech 1d) besteht aus der Stahlqualität St 1403 und hat eine Dicke von 1,2 mm. Der tragende Bereich der Federbein-Aufnahme 12 (geformtes Einsatzblech 2c) ist ein Z St E 300 P-Blech, das ebenfalls eine Dicke von 1,2 mm hat. Die geschlossene Schnittkurve und die dementsprechende Schweißbahn des Laserstrahles beim noch nicht tiefgezogenen, ebenen, verstärkten Verbundteil 1b, 2b hat Kreisform, die auch bei der fertigen Federbein-Aufnahme 12 erhalten bleibt (Schweißnaht 13).
Bezugszeichenliste
 1 Trägerblech (flächengrößeres Blechteil)
 1a Teilfläche von 1
 1b besäumtes Trägerblech
 1d geformtes Trägerblech
 2 Einsatzblech (flächenkleineres Blechteil)
 2a Saum
 2b besäumtes Einsatzblech
 2c geformtes Einsatzblech
 3 Laserkopf
 4 Laser-Strahlachse
 5 Schnittkurve
 6 Schnittspalt
 7 Berührungslinie
 8 Laser-Strahlachse
10 Fügespalt
11 Kotflügel
12 Federbein-Aufnahme
13 Schweißnaht
δ₁ Azimutwinkel
δ₂ Azimutwinkel
ϕ Winkel
N Oberflächenlot
E Einfallsebene
R radialer Einheitsvektor
d Breite des Schnittspaltes
D Dicke von 1
x Höhenversatz
y Höhenversatz

Claims (16)

1. Verfahren zum Herstellen von durch Tiefziehen umgeformten Formkörpern, insbesondere von Karosserieteilen für Kraftfahrzeuge, bei dem zwei ebene Blechteile unterschiedlicher Dicke und/oder unterschiedlichen Blechmaterials mittels eines enggebündelten Laserstrahles hoher Energiedichte zusammengeschweißt und dann als Einheit durch Tiefziehen geformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem flächengrößeren ebenen Blechteil (Trägerblech 1) mindestens ein damit zu verschweißendes flächenkleineres Blechteil (Einsatzblech 2) in der erforderlichen Relativlage aufeinanderliegend positioniert wird, daß dann die beiden aufeinanderliegenden Blechteile (1, 2) gleichzeitig auf einer geschlossenen Schnittkurve (5) durchgetrennt werden, wobei der hochenergetische Laserstrahl (Strahlachse 4) entlang der Schnittkurve (5) derart geführt wird, daß er gegenüber dem Oberflächenlot (N) um einen Azimutwinkel (ϑ1) geneigt ist, so daß in beiden Blechteilen (1, 2) ein schräger Schnittspalt (6) entsteht, daß der abgetrennte Saum (2a) des flächenkleineren Blechteiles (2) und der durch die geschlossene Schnittkurve (5) umrandete Bereich (Teilfläche 1a) des flächengrößeren Blechteiles (1) entfernt werden, daß die beiden besäumten Blechteile (1b, 2b) durch eine zur Blechebene senkrechte Relativbewegung miteinander in Schnittkantenberührung gebracht werden, so daß ein minimaler Fügespalt (10) entsteht, und daß dann die beiden Blechteile (1b, 2b) mittels eines engge­ bündelten Laserstrahles hoher Energiedichte miteinander verschweißt werden und eine auf einer Teilfläche (2b) verstärkte, ebene Blecheinheit für das Tiefziehen gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfallsebene (E) des Laserstrahls um einen Winkel (ϕ) gegenüber dem radialen Einheitsvektor (R) gedreht ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blechteile (1b, 2b) eine übereinstimmende Dicke (D) haben, daß das flächenkleinere Blechteil (Einsatzblech 2) aus einem Material mit höherer Festigkeit (Streckgrenze) als das Material des flächengrößeren Blechteiles (Trägerblech 1) besteht und daß der Neigungswinkel (Azimutwinkel ϑ1) des Laser-Schneidstrahles (Strahlenachse 4) mit Bezug auf das Oberflächenlot (N) in Abhängigkeit von der Breite (d) des Schnittspaltes (6) derart gewählt wird, daß die Beziehung sin ϑ1 (d/D) mindestens annähernd erfüllt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das flächenkleinere Blechteil (Einsatzblech 2) eine größere Dicke hat als das flächengrößere Blechteil (Trägerblech 1).
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (Azimutwinkel ϑ1) des Laser-Schneidstrahles (Strahlachse 4) mit Bezug auf das Oberflächenlot (N) in Abhängigkeit von der Breite (d) des Schnittspaltes (6) derart gewählt wird, daß die Beziehung sin ϑ1 = (d/D) mindestens annähernd erfüllt ist und die beiden Blechteile (1b, 2b) einseitig bündig und auf der dem Laserstrahl zugewandten Blechseite mit Höhenversatz miteinander verschweißt werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (Azimut­ winkel ϑ1) des Laser-Schneidstrahles (Strahlachse 4) mit Bezug auf das Oberflächenlot (N) in Abhängigkeit von der Breite (d) des Schnittspaltes (6) derart gewählt wird, daß die Beziehung sin ϑ1 = (d/D+x) mindestens annähernd erfüllt ist und die beiden Blechteile (1b, 2b) mit beidseitigem Höhenversatz (x, y) miteinander verschweißt werden, wobei bedeuten: D = Dicke des flächengrößeren Bleches (Trägerblech 1), x = Höhenversatz an der dem Laserstrahl abgewandten Blechseite, y = Höhenversatz an der dem Laserstrahl zugewandten Blechseite (Fig. 4).
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser-Schweißstrahl auf einer einen Höhenversatz (y) aufweisenden Seite der Blechteile (1b, 2b) angeordnet ist und gegenüber dem Oberflächenlot (N) mit einem Neigungswinkel (Azimutwinkel ϑ2) verläuft, der größer ist, als der Neigungswinkel (Azimutwinkel ϑ1) beim Laser-Schneiden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser-Schweißstrahl (Strahlachse 8) aus einer senkrecht zur Einfallsebene (E) polarisierten Strahlung besteht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser-Schweißstrahl elliptisch polarisiert oder vorzugsweise linear polarisiert ist.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (Azimutwinkel ϑ2) gegenüber dem Oberflächenlot (N) beim Laser-Schweißen (Fügen) um 2 bis 10 Winkelgrad größer, vorzugsweise um 5 Winkelgrad größer ist als der Neigungswinkel (Azimutwinkel ϑ1) beim Laser-Schneiden.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das flächenkleinere Blechteil (Einsatzblech 2b) mit beidseitig übereinstimmendem Höhenversatz (x, y) in das flächengrößere Blechteil (Trägerblech 1b) eingeschweißt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ebene Blechteile (1, 2) aus zwei Materialien mit unterschiedlichen Festigkeitswerten zu einem tiefziehfähigen ebenen Blechelement (Verbundteil) zusammengeschweißt werden.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das flächengrößere Blechteil (Trägerblech 1) aus der Stahlqualität St 1403 besteht und die Dicke 1,2 mm hat und das flächenkleinere Blechteil (Einsatzblech 2) aus der Stahlqualität ZSte 300 P besteht und mindestens die Dicke 1,2 mm hat.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren lokalen Bereichen des flächengrößeren Blechteiles (Trägerblech 1) ein flächenkleineres Blechteil (Einsatzblech 2) mit abweichender Dicke und/oder unterschiedlichem Material eingeschweißt wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden und das Verschweißen (Fügen) der beiden Blechteile (1, 2) mittels der gleichen Laserstrahl-Einrichtung durchgeführt wird, jedoch mit der Maßgabe, daß für den Schneidprozeß eine hohe Strahl­ qualität (vorzugsweise TEM00) mit entsprechenden Modenblenden im Laserresonator und einer entsprechend kurzbrennweitigen Fokussieroptik mit zugehöriger Schneidgasdüse benutzt wird, und daß für den Fügeprozeß eine höhere Strahlleistung, vorzugsweise mit größerem Fokusdurchmesser mit entsprechender Fokussieroptik und zugehöriger Schweißgasdüse verwendet wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden und das Verschweißen (Fügen) der Blechteile (1, 2) in der gleichen Bearbeitungsstation erfolgt mit einer Umrüstung lediglich der Modenblenden, der Laserleistung, der Fokussieroptik und der Prozeßgasdüsen.
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