Zur Gewährleistung hoher Karosseriesteifigkeiten ist es besonders vorteilhaft, die verzinkten Bleche stoffschlüssig durch Bahnschweißen zu fügen. Industrielle Bedeutung gewinnt aufgrund einer ganzen Reihe von technologischen und wirtschaftlichen Vorteilen in diesem Zusammenhang zunehmend das Laserstrahlschweißen. Die prozesssichere und zuverlässige Erzeugung der Schweißnähte, insbesondere der im Karosseriebau häufig eingesetzten Überlappstoßnähte, stellt sich jedoch nach wie vor als äußerst schwierig dar. Zink verdampft noch vor dem Aufschmelzen des Stahls, was bei ungenügender Ausgasungsmöglichkeit zu explosionsartigem Entweichen und somit zu Fehlstellen, Spritzern, Schweißaufwürfen und Durchschüssen führt. Als Gegenmaßnahme zur Gewährleistung gezielter Entgasungsmöglichkeiten für Zink aus der Schweißnaht werden häufig konstruktive Maßnahmen, z.B. Einstellung bestimmter Spaltmaße mittels Spannfinger oder Noppenstrukturen, angewandt. Diese bringen jedoch erhebliche Einschränkungen in der Gestaltungsfreiheit der zu fügenden Bauteile mit sich und können vorwiegend nur für einfache, kurze Nähte effektiv ausgenutzt werden. Gesamtziel des Vorhabens ist daher, ein Verfahren zu entwickeln und umzusetzen, mit welchem Schweißverbindungen an verzinkten Stählen unabhängig vom Ausgangszustand und auftretenden Toleranzen und ohne Anwendung von jeglichen konstruktiven Maßnahmen in der Spanntechnik prozesssicher und reproduzierbar erzeugt werden können. Durch Modulation der Laserleistung im Bereich der Eigenfrequenz der Schmelze- und Dampfkapillarschwingungen sollen das Schweißbad und die Dampfkapillare kontrolliert werden. Es soll somit ein stetig geöffneter Dampfkanal zum Entgasen des Zinks erzeugt werden. Untersucht wird, in wie fern Qualitätsverbesserungen bei verschiedenen Werkstückkombinationen und Werkstückeigenschaften erreicht werden können. Ferner ist Ziel, dieses Verfahren für die Remote-Bearbeitung system- und prozesstechnisch zu qualifizieren. Das wesentliche Potenzial des Verfahrens liegt in der Erhöhung der Schweißnahtqualität, aber auch in einer Erhöhung der möglichen Schweißgeschwindigkeit bei gleichem oder sogar geringerem Energieeintrag. Dadurch wird für die Produktion von Automobilkarosserien neben der signifikanten Einsparung von Kosten durch Wegfall komplizierter Spannsysteme zur Gewährleistung definierter Spaltmaße vor allem auch eine höhere Gestaltungsfreiheit erreicht.
Realisierung eines Demonstrators und Test an seriennahen Baugruppen. Teilvorhaben. Abschlussbericht zum Verbundprojekt: Fehlerfreies Laserstrahlschweißen verzinkter Stahlbleche durch frequenzmodulierte, resonante Anregung FM-LaB.
2009
29 Seiten, 28 Bilder, 4 Tabellen, 16 Quellen
Report
German
Schweissen verzinkter Stahlbleche
Automotive engineering | 1981
|Automotive engineering | 2005
|Untersuchung galvanisch verzinkter Stahlbleche mit Hilfe der Schallemission Teil 2
Automotive engineering | 1983
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