DE102023002834A1 - Component arrangement and method for producing a component arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bauteilanordnung (1, 10) mit zumindest zwei mittels einer ersten Schweißnaht (5) miteinander verbundenen Bauteilen (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein drittes Bauteil (4) vorgesehen ist, welches mit einem der beiden anderen Bauteilen (2, 3) mittels einer zweiten Schweißnaht (6) verbindbar oder verbunden ist, wobei die zweite Schweißnaht (6) entlang einer Kontur (5.2) der ersten Schweißnaht (5) und diese zumindest partiell überlagernd aufbringbar oder aufgebracht ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren (V) zur Herstellung einer solchen Bauteilanordnung (1, 10).The invention relates to a component arrangement (1, 10) with at least two components (2, 3) connected to one another by means of a first weld seam (5), characterized in that at least one third component (4) is provided which can be or is connected to one of the other two components (2, 3) by means of a second weld seam (6), wherein the second weld seam (6) can be or is applied along a contour (5.2) of the first weld seam (5) and at least partially overlaps it. The invention further relates to a method (V) for producing such a component arrangement (1, 10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Bauteilanordnung mit zumindest zwei mittels einer ersten Schweißnaht miteinander verbundenen Bauteilen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung, insbesondere zum Verschweißen, einer Bauteilanordnung mit zumindest zwei mittels einer ersten Schweißnaht miteinander verbundenen Bauteilen.The invention relates to a component arrangement with at least two components connected to one another by means of a first weld seam. The invention further relates to a method for producing, in particular for welding, a component arrangement with at least two components connected to one another by means of a first weld seam.
Aus der
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Bauteilanordnung aus zumindest drei miteinander zu verbindenden und zu verschweißenden Bauteilen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Bauteilanordnung anzugeben.The object of the present invention is to provide a component arrangement which is improved compared to the prior art and which consists of at least three components which are to be connected and welded together, as well as a method for producing a component arrangement.
Die Aufgabe wird hinsichtlich der Bauteilanordnung erfindungsgemäß gelöst durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird erfindungsgemäß gelöst durch die in Anspruch 6 angegebenen Merkmale.The object is achieved according to the invention with regard to the component arrangement by the features specified in claim 1. The object with regard to the method is achieved according to the invention by the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Die erfindungsgemäße Bauteilanordnung mit zumindest zwei mittels einer ersten Schweißnaht miteinander verbundenen Bauteilen weist ein drittes Bauteil auf, welches mit einem der beiden anderen Bauteilen mittels einer zweiten Schweißnaht verbindbar oder verbunden ist, wobei die zweite Schweißnaht entlang einer Kontur der ersten Schweißnaht und diese zumindest partiell überlagernd aufzubringen oder aufgebracht ist.The component arrangement according to the invention with at least two components connected to one another by means of a first weld seam has a third component which can be connected or is connected to one of the other two components by means of a second weld seam, wherein the second weld seam is applied or is applied along a contour of the first weld seam and at least partially overlying it.
Beim Anordnen und Verschweißen von bereits geschweißten Verbindungen in einer Überlappung kann es aufgrund einer Erhöhung der ersten Schweißnaht an einem Bauteil zur Bildung eines Spaltes zwischen zwei nachträglich zu verbindenden Bauteilen kommen, welcher eine fehlerfreie Ausführung einer zweiten Schweißnaht verhindert.When arranging and welding already welded joints in an overlap, a raised first weld on a component can lead to the formation of a gap between two components to be subsequently joined, which prevents the error-free execution of a second weld.
Die erfindungsgemäße Bauteilanordnung stellt eine weitestgehend fehlerfreie Lösung zum Schweißen einer geschweißten Überlappungsverbindung oder Überlagerungsverbindung bereit, in der die zweite Schweißnaht entlang einer Kontur der ersten Schweißnaht derart aufgebracht wird oder ist, dass die erste Schweißnaht zumindest partiell überlagert und mitverschweißt wird oder ist. Durch Zusammenführen zweier Schweißnähte entlang einer gemeinsamen Kontur, beispielsweise entlang einer gemeinsamen Bahn und/oder Kurve, kann eine Schweißverbindung der Bauteile in ihren Eigenschaften vergleichsweise verbessert werden.The component arrangement according to the invention provides a largely error-free solution for welding a welded lap joint or overlay joint, in which the second weld seam is or is applied along a contour of the first weld seam in such a way that the first weld seam is or is at least partially superimposed and welded together. By merging two weld seams along a common contour, for example along a common path and/or curve, a welded joint of the components can be comparatively improved in its properties.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Festigkeit einer Gesamtverbindung, insbesondere im Überlappungs- oder Überlagerungsbereich zweier Schweißnähte verbessert ist. Beim Erzeugen der zweiten Schweißnaht und dem gleichzeitig partiellen Aufschmelzen der ersten Schweißnaht kann unter Verwendung eines geeigneten Spannelementes ein möglicher Spalt zwischen den zu verbindenden Bauteilen in seiner Ausprägung reduziert werden.The advantages achieved with the invention are in particular that the strength of an overall connection is improved, in particular in the overlap or superimposition area of two weld seams. When creating the second weld seam and simultaneously partially melting the first weld seam, a possible gap between the components to be connected can be reduced in its extent by using a suitable clamping element.
Zur Herstellung der Bauteilanordnung können herkömmliche Anlagentechniken verwendet werden. Eine Qualitätsprüfung kann beispielsweise in konventioneller Art und Weise erfolgen.Conventional plant technology can be used to produce the component arrangement. Quality control can, for example, be carried out in a conventional manner.
Die Bauteilanordnung kann eine elektronische Baueinheit oder Baugruppe sein und beispielsweise elektronische Bauteile, beispielsweise Bauelemente, aufweisen. Durch die Überlappungsverbindung oder Überlagerungsverbindung zweier Schweißnähte kann eine Stromtragfähigkeit erhöht werden.The component arrangement can be an electronic unit or assembly and can comprise electronic components, for example components. The current carrying capacity can be increased by the overlapping connection or superposition connection of two weld seams.
Die Bauteilanordnung kann eine Batteriezellenanordnung sein, wobei beispielsweise Zellverbindungselemente, auch Zellverbinder genannt, mit Batteriezellen verbindbar oder verbunden sind. Hierfür sind eine direkte Verbindung von Schweißnaht zu Schweißnaht und eine damit einhergehende Verkürzung einer Verbindungsstrecke geeignet.The component arrangement can be a battery cell arrangement, whereby, for example, cell connecting elements, also called cell connectors, can be connected or are connected to battery cells. A direct connection from weld seam to weld seam and an associated shortening of a connecting section are suitable for this.
Die zweite Schweißnaht kann als Kehlnaht oder I-Naht ausgebildet sein. Die Schweißnaht kann mittels eines Laserschweißverfahrens, Strahlschweißverfahrens, Elektronenstrahlschweißverfahrens oder dergleichen erzeugt werden.The second weld seam can be designed as a fillet weld or I-weld. The weld seam can be produced by means of a laser welding process, beam welding process, electron beam welding process or the like.
Die Bauteile können gleiche oder unterschiedliche Materialien und/oder Materialkombinationen und/oder Legierungen aufweisen.The components may comprise the same or different materials and/or material combinations and/or alloys.
In einer möglichen Ausführungsform kann zumindest eines der Bauteile als ein Verstärkungselement ausgebildet sein. Die Bauteilanordnung kann ein Verbindungsbauteil einer Sitzstruktur eines Sitzes oder einer Fahrzeugkarosserie sein. Eine derartige Sitzstruktur oder Fahrzeugkarosserie kann zur Aufnahme von einwirkenden Kräften ausgebildet sein. Mittels der Überlappungsverbindung oder Überlagerungsverbindung der Schweißnähte können sowohl bestimmte Festigkeitsanforderungen als auch Gewichtsanforderungen und Bauraumanforderungen erfüllt werden. Durch die Überlappungsverbindung oder Überlagerungsverbindung kann auf weitere Befestigungselemente und Verbindungsverfahren sowie aufwendige Materialdopplungen verzichtet werden.In a possible embodiment, at least one of the components can be designed as a reinforcing element. The component arrangement can be a connecting component of a seat structure of a Seat or a vehicle body. Such a seat structure or vehicle body can be designed to absorb acting forces. By means of the overlapping or superimposed connection of the weld seams, certain strength requirements as well as weight requirements and installation space requirements can be met. The overlapping or superimposed connection means that additional fastening elements and connection methods as well as complex material doubling can be dispensed with.
In einer möglichen Ausführungsform bewirkt eine Aufbringung der zweiten Schweißnaht eine partielle Schmelzung der ersten Schweißnaht, wobei eine Schmelztiefe der zweiten Schweißnaht in die erste Schweißnaht maximal einem 1,15-fachen einer Materialstärke des dritten Bauteils entspricht.In one possible embodiment, application of the second weld seam causes partial melting of the first weld seam, wherein a melting depth of the second weld seam into the first weld seam corresponds to a maximum of 1.15 times the material thickness of the third component.
In einer möglichen Ausführungsform ist die zweite Schweißnaht derart ausgebildet, dass eine Breite der zweiten Schweißnaht mindestens einer Breite der ersten Schweißnaht entspricht.In one possible embodiment, the second weld seam is formed such that a width of the second weld seam corresponds at least to a width of the first weld seam.
In einer möglichen Ausführungsform erfolgt eine Positionierung der zweiten Schweißnaht relativ zur ersten Schweißnaht anhand vorab ermittelter Abmessungsdaten in Bezug auf die Kontur der ersten Schweißnaht.In one possible embodiment, the second weld seam is positioned relative to the first weld seam based on previously determined dimensional data in relation to the contour of the first weld seam.
In einer möglichen Ausführungsform erfolgt eine Positionierung der zweiten Schweißnaht relativ zur ersten Schweißnaht anhand vorgegebener Referenzpunkte an zumindest einem der beiden bereits miteinander verbundenen Bauteile.In one possible embodiment, the second weld seam is positioned relative to the first weld seam using predetermined reference points on at least one of the two components already connected to each other.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Bauteilanordnung mit zumindest zwei mittels einer ersten Schweißnaht miteinander verbundenen Bauteilen umfasst folgende Schritte: Anordnung zumindest eines dritten Bauteils an einem der beiden miteinander verbundenen Bauteilen und Aufbringung einer zweiten Schweißnaht entlang einer Kontur der ersten Schweißnaht, wobei die Kontur der ersten Schweißnaht von der zweiten Schweißnaht zumindest partiell überlagert wird.The method according to the invention for producing a component arrangement with at least two components connected to one another by means of a first weld seam comprises the following steps: arranging at least one third component on one of the two components connected to one another and applying a second weld seam along a contour of the first weld seam, wherein the contour of the first weld seam is at least partially superimposed by the second weld seam.
Als zweite Schweißnaht kann eine Kehlnaht oder I-Naht auf die erste Schweißnaht aufgebracht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist flexibel anwendbar bei unterschiedlichen Schweißnahtüberhöhungen und daraus resultierenden Spalten zwischen den Bauteilen. Für das Verfahren kann eine Laserschweißtechnik verwendet werden.A fillet weld or I-weld can be applied to the first weld as a second weld. The method according to the invention can be used flexibly for different weld seam elevations and resulting gaps between the components. Laser welding technology can be used for the method.
Das Verfahren kann zur Verbindung von unterschiedlichen Bauteilen mit unterschiedlichen Materialien, Materialkombinationen oder mit Kombinationen aus gleichen Werkstoffen und/oder Legierungen sowie für Mischverbindungen angewendet werden.The process can be used to join different components with different materials, material combinations or with combinations of the same materials and/or alloys as well as for mixed connections.
In einer möglichen Ausführungsform wird bei Aufbringung der zweiten Schweißnaht die erste Schweißnaht partiell geschmolzen, wobei eine Schmelztiefe der zweiten Schweißnaht in die erste Schweißnaht maximal einem 1,15-fachen einer Materialstärke des dritten Bauteils entspricht. Dies ermöglicht gute Verbindungseigenschaften der Schweißnähte miteinander und mit dem mit dem dritten Bauteil zu verbindenden Bauteil. Beim Erzeugen der zweiten Schweißnaht und dem gleichzeitig partiellen Aufschmelzen der ersten Naht kann unter Verwendung eines geeigneten Spannelementes ein möglicher Spalt in seiner Ausprägung reduziert werden.In one possible embodiment, the first weld is partially melted when the second weld is applied, with a melting depth of the second weld into the first weld corresponding to a maximum of 1.15 times the material thickness of the third component. This enables good connection properties of the welds with each other and with the component to be connected to the third component. When creating the second weld and simultaneously partially melting the first weld, a possible gap can be reduced in its extent by using a suitable clamping element.
In einer möglichen Ausführungsform wird die zweite Schweißnaht mit einer Breite, die mindestens einer Breite der ersten Schweißnaht entspricht, aufgebracht.In one possible embodiment, the second weld seam is applied with a width that corresponds at least to a width of the first weld seam.
In einer möglichen Ausführungsform wird die zweite Schweißnaht relativ zur ersten Schweißnaht anhand vorab ermittelter Abmessungsdaten in Bezug auf die Kontur der ersten Schweißnaht ausgerichtet und positioniert.In one possible embodiment, the second weld is aligned and positioned relative to the first weld using previously determined dimensional data with respect to the contour of the first weld.
In einer möglichen Ausführungsform wird die zweite Schweißnaht relativ zur ersten Schweißnaht anhand vorgegebener Referenzpunkte an zumindest einem der beiden bereits miteinander verbundenen Bauteile ausgerichtet und positioniert. Beispielsweise kann zumindest ein Referenzpunkt oder eine Mehrzahl von Referenzpunkten derart gewählt werden, dass bei einer Seitenschnittansicht der ersten Schweißnaht die zweite Schweißnaht annähernd senkrecht oberhalb oder annähernd fluchtend, beispielsweise in einer Z Richtung, zu der ersten Schweißnaht angebracht werden kann.In one possible embodiment, the second weld seam is aligned and positioned relative to the first weld seam using predetermined reference points on at least one of the two components that are already connected to one another. For example, at least one reference point or a plurality of reference points can be selected such that, in a side sectional view of the first weld seam, the second weld seam can be applied approximately vertically above or approximately flush, for example in a Z direction, to the first weld seam.
In einer möglichen Ausführungsform ergibt sich aus der ersten Schweißnaht und der zweiten Schweißnaht eine Gesamtschweißnaht, welche sich aus der ersten und der zweiten Schweißnaht zusammensetzt.In one possible embodiment, the first weld seam and the second weld seam result in an overall weld seam which is composed of the first and the second weld seam.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
-
1 schematisch in Schnittansicht eine Bauteilanordnung mit drei miteinander verbundenen Bauteilen nach dem Stand der Technik, -
2 schematisch in Schnittansicht eine Bauteilanordnung mit zwei mittels einer Schweißnaht miteinander verbundenen Bauteilen, -
3 schematisch in Schnittansicht eine erfindungsgemäße Bauteilanordnung mit zwei sich überlagernden Schweißnähten, -
4 schematisch in Schnittansicht eine weitere Ausführungsform einer Bauteilanordnung mit miteinander verbundenen Bauteilen mittels zwei sich überlagernden Schweißnähten, -
5 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Bauteilanordnung mit zwei mittels einer Schweißnaht miteinander verbundenen Bauteilen, -
6 schematisch in perspektivischer Ansicht eine weitere Ausführungsform einer Bauteilanordnung mit miteinander verbundenen Bauteilen mittels zwei sich überlagernden Schweißnähten und -
7 schematisch ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Bauteilanordnung mit zwei sich überlagernden Schweißnähten.
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1 schematic sectional view of a component arrangement with three interconnected components according to the prior art, -
2 schematic sectional view of a component arrangement with two components connected to each other by a weld seam, -
3 schematic sectional view of a component arrangement according to the invention with two overlapping weld seams, -
4 schematically in sectional view a further embodiment of a component arrangement with components connected to one another by means of two overlapping weld seams, -
5 schematically in perspective view a component arrangement with two components connected to each other by means of a weld seam, -
6 schematically in perspective view a further embodiment of a component arrangement with interconnected components by means of two overlapping weld seams and -
7 schematically a block diagram of a method according to the invention for producing a component arrangement with two overlapping weld seams.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all figures.
Ein drittes Bauteil 4 ist an dem zweiten Bauteil 3, beispielsweise nachträglich, mittels einer zweiten Schweißnaht 6 befestigt. Durch eine Schweißnahtüberhöhung 5.1, die aus einer Aufbringung der ersten Schweißnaht 5 resultiert, kann bei Anordnung des dritten Bauteils 4 am zweiten Bauteil 3 ein Spalt 7, insbesondere ein Fügespalt, entstehen. Beispielsweise können solche Schweißnahtüberhöhungen 5.1 durch spanhebende Bearbeitungen nachbearbeitet und entfernt oder vertieft werden. Dies führt jedoch zu einem Mehraufwand. Wie in
Die Schweißnaht 5 weist beispielsweise eine Schweißnahtüberhöhung 5.1 auf. Die Schweißnahtüberhöhung 5.1 kann insbesondere in einem Startpunkt und Endpunkt der Schweißnaht 5 entstehen. Die Schweißnaht 5 weist eine erste Breite bS1 auf.The
Die Bauteile 2 und 3 sind anschließend mit einem dritten Bauteil 4 zu verbinden. Hierfür wird auf
Die erfindungsgemäße Bauteilanordnung 10 stellt eine weitestgehend fehlerfreie Lösung zum Schweißen einer geschweißten Überlappungsverbindung oder Überlagerungsverbindung bereit, in der die zweite Schweißnaht 6 entlang einer Kontur 5.2, beispielsweise einer Bahn, insbesondere einer Schweißbahn, oder einer Kurve, insbesondere einer Schweißkurve, oder einer beliebigen Konturenform, der ersten Schweißnaht 5 derart aufgebracht wird oder ist, dass die erste Schweißnaht 5 zumindest partiell überlagert und mitverschweißt wird oder ist. Die Kontur 5.2 entspricht einem Verlauf und/oder einer Form der ersten Schweißnaht 5 beispielsweise in Bezug auf eine Längsrichtung X, beispielsweise eine Längsausdehnungsrichtung, und/oder Querrichtung Y, beispielsweise einer Querausdehnungsrichtung, der Bauteilanordnung 10.The
Beim Schweißen der zweiten Schweißnaht 6 in Überlagerung der ersten, vorhandenen Schweißnaht 5 kann gelten:
- - mindestens partielle Überlagerung entlang einer Bahn mit x (y, z)1 = x (y, z)2, wobei x (y, z)1 einer Form und/oder einem Verlauf der ersten Schweißnaht 5 entspricht und x (y, z)2 einer Form und/oder einem Verlauf der zweiten Schweißnaht 6 entspricht.
- - at least partial superposition along a path with x (y, z) 1 = x (y, z) 2 , where x (y, z) 1 corresponds to a shape and/or a course of the
first weld seam 5 and x (y, z) 2 corresponds to a shape and/or a course of thesecond weld seam 6.
Mit anderen Worten: Die zweite Schweißnaht 6 folgt zumindest partiell der Kontur 5.2 der ersten Schweißnaht 5. Zum Beispiel ist die Kontur 5.2 in Form einer Linie und/oder Kurve ausgebildet in Bezug auf eine Längsrichtung X, beispielsweise eine Längsausdehnungsrichtung, einer Querrichtung Y, beispielsweise einer Querausdehnungsrichtung, und/oder eine Vertikalrichtung Z, beispielsweise einer Hochausdehnungsrichtung der Bauteilanordnung 10.In other words: the
Durch Zusammenführen der beiden Schweißnähte 5, 6 entlang einer gemeinsamen Kontur 5.2, die durch die erste Schweißnaht 5 vorgegeben wird, kann eine Schweißverbindung der Bauteile 2 bis 4 in ihren Eigenschaften verbessert werden. Durch ein Schweißen einer Überlappungsverbindung oder Überlagerungsverbindung zweier Schweißnähte 5, 6 kann der Spalt 7, insbesondere ein Fügespalt, in seiner Höhe reduziert oder gar eliminiert werden, beispielsweise mittels zusätzlicher Druckeinwirkung und/oder Spanneinwirkung, beispielsweise in einer Z Richtung. Alternativ wird der Spalt 7 beibehalten, wobei die Bauteile 4 und 3 im Wesentlichen parallel ausgerichtet verbleiben. Die zweite Schweißnaht 6 kann weitestgehend fehlerfrei ausgebildet werden.By joining the two
Die erste Schweißnaht 5 und die zweite Schweißnaht 6 sind zumindest am und/oder entlang der Schweißnahtüberhöhung 5.1 miteinander verbindbar oder verbunden.The
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Festigkeit einer Gesamtverbindung, insbesondere im Überlappungs- oder Überlagerungsbereich zweier Schweißnähte 5, 6 verbessert ist. Beim Erzeugen der zweiten Schweißnaht 6 und dem dadurch erzielbaren partiellen Aufschmelzen oder Miteinschmelzen der ersten Schweißnaht 5 kann unter Verwendung eines geeigneten, nicht näher dargestellten, Spannelementes der Spalt 7 zwischen den zu verbindenden Bauteilen 3, 4 in seiner Ausprägung reduziert werden. Insbesondere werden die Bauteile 3 und 4 miteinander verbunden, indem die zweite Schweißnaht 6 mit der Schweißnahtüberhöhung 5.1 der ersten Schweißnaht 5 zusammengeführt, beispielsweise verschweißt oder verschmolzen, wird.The advantages achieved with the invention are in particular that the strength of an overall connection is improved, in particular in the overlap or superimposition area of two
In einer möglichen Ausführungsform bewirkt eine Aufbringung der zweiten Schweißnaht 6 eine partielle Schmelzung der ersten Schweißnaht 5. Dabei können die Schweißnähte 5, 6 eine zumindest partielle stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen. Eine Schmelztiefe ETS2 oder auch Schweißtiefe der zweiten Schweißnaht 5 kann bis zu maximal einem 1,15-fachen, beispielsweise einem 0,9-fachen, 1-fachen, oder 1,1-fachen, einer Materialstärke t2 oder auch Materialdicke des dritten Bauteils 4 betragen. Dabei gilt beispielsweise ETS2 ≤ 1,15t2.In one possible embodiment, application of the
In einer möglichen Ausführungsform ist die zweite Schweißnaht 6 derart ausgebildet, dass eine Breite bS2 der zweiten Schweißnaht 6 mindestens einer Breite bS1 der ersten, überlagerten Schweißnaht 5 entspricht. Die Breite bS2 der zweiten Schweißnaht 6 kann auch größer als die Breite bS1 sein. Dabei gilt beispielsweise bS2 ≥ bS1. Beispielsweise kann bS2 = 1,5 und bS1 = 1 oder bS2 = 1 und bS1 = 1 gewählt werden.In one possible embodiment, the
Das dritte Bauteil 4 kann an seinem Ende mit dem zweiten Bauteil 3 verbunden werden. Dabei kann das Ende des dritten Bauteils 4 relativ zur Schweißnahtüberhöhung 5.1 der ersten Schweißnaht 5, beispielsweise bei einer Seitenschnittansicht annähernd in Z Richtung übereinander, ausgerichtet werden, wobei mittels der zweiten, die erste Schweißnaht 5 überlagernden Schweißnaht 6 die Bauteile 3 und 4 miteinander verbunden werden.The
Durch Zusammenführen der beiden Schweißnähte 5, 6 entlang einer gemeinsamen Kontur 5.2, die durch die erste Schweißnaht 5 vorgegeben wird, kann eine Schweißverbindung der Bauteile 2 bis 4 in ihren Eigenschaften verbessert werden. Durch ein Schweißen einer Überlappungsverbindung oder Überlagerungsverbindung zweier Schweißnähte 5, 6 kann der Spalt 7, insbesondere ein Fügespalt, in seiner Höhe reduziert oder gar eliminiert werden, beispielsweise mittels zusätzlicher Druckeinwirkung und/oder Spanneinwirkung. Alternativ wird der Spalt 7 beibehalten, wobei die Bauteile 4 und 3 im Wesentlichen parallel ausgerichtet verbleiben. Die zweite Schweißnaht 6 kann weitestgehend fehlerfrei ausgebildet werden. Insbesondere werden die Bauteile 3 und 4 miteinander verbunden, indem die zweite Schweißnaht 6 mit der Schweißnahtüberhöhung 5.1 der ersten Schweißnaht 5 zusammengeführt, beispielsweise verschweißt oder verschmolzen, wird.By joining the two
In einer möglichen Ausführungsform bewirkt eine Aufbringung der zweiten Schweißnaht 6 eine partielle Schmelzung der ersten Schweißnaht 5. Dabei können die Schweißnähte 5, 6 eine zumindest partielle stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen. Eine Schmelztiefe ETS2 oder auch Schweißtiefe der zweiten Schweißnaht 6 kann bis zu maximal einem 1,15-fachen einer Materialstärke t2 oder auch Materialdicke des dritten Bauteils 4 betragen, um auch bei Mischverbindungen eine gute Durchmischung der Schweißnähte 5, 6 sicherzustellen. Dabei gilt beispielsweise ETS2 ≤ 1,15t2.In one possible embodiment, application of the
In einer möglichen Ausführungsform ist die zweite Schweißnaht 6 derart ausgebildet, dass eine Breite bS2 der zweiten Schweißnaht 6 mindestens einer Breite bS1 der ersten, überlagerten Schweißnaht 5 entspricht. Die Breite bS2 der zweiten Schweißnaht 6 kann auch größer als die Breite bS1 sein. Dabei gilt beispielsweise bS2 > bS1. Dadurch kann eine vollständige und prozesssichere Überlagerung sichergestellt werden. Beispielsweise kann beim Laserstrahlschweißen die Breite bS2 durch überlagerte Strahloszillation generiert werden.In one possible embodiment, the
In einer möglichen Ausführungsform kann zur späteren Positionierung und Ausrichtung des dritten Bauteils 4 und somit der zweiten Schweißnaht 6 die Kontur 5.2 der ersten Schweißnaht 5 gemessen, beispielsweise abgemessen, werden. Beispielsweise werden hier eine Länge, Radien und/oder Kurven und Bahnen der Kontur 5.2 und beispielsweise Randabstände zum Außenumfang und/oder zur Außenseite der Bauteile 2 und 3 abgemessen und hinterlegt. Die zweite Schweißnaht 6 wird anhand dieser ermittelten Abmessungsdaten erzeugt.In one possible embodiment, the contour 5.2 of the
In einer möglichen Ausführungsform erfolgt eine Positionierung der zweiten Schweißnaht 6 relativ zur ersten Schweißnaht 5 anhand vorgegebener Referenzpunkte 8 an zumindest einem der beiden bereits miteinander verbundenen Bauteile 2, 3. In der dargestellten Ausführungsform kann beispielsweise eine mit der ersten Schweißnaht 5 versehene Stirnseite des zweiten Bauteils 3 mit einer Markierung oder einem Indikator versehen sein, an der oder dem das dritte Bauteil 4 ausgerichtet wird.In one possible embodiment, the
In einem ersten Schritt V1 wird das dritte Bauteil 4 an einem der beiden bereits miteinander verbundenen Bauteilen 2, 3 angeordnet und passend ausgerichtet.In a first step V1, the
In einem Zwischenschritt kann/können eine Kontur 5.2 und/oder andere Abmessungsdaten der ersten Schweißnaht 5 ermittelt werden.In an intermediate step, a contour 5.2 and/or other dimensional data of the
In einem weiteren oder alternativen Zwischenschritt können Referenzpunkte 8 zur Ausrichtung des dritten Bauteils 4 relativ zu zumindest einem der beiden miteinander verbundenen Bauteilen 2, 3 erstellt, beispielsweise an einem der beiden Bauteile 2, 3 aufgezeichnet werden.In a further or alternative intermediate step,
In einem zweiten Schritt V2 wird die zweite Schweißnaht 6 entlang der Kontur 5.2 der ersten Schweißnaht 5 mittels einer Schweißvorrichtung, beispielsweise einer Laserstrahlschweißvorrichtung, aufgebracht, wobei die Kontur 5.2 der ersten Schweißnaht 5 von der zweiten Schweißnaht 6 zumindest partiell überlagert wird.In a second step V2, the
Die hierin in Bezug auf die Bauteilanordnung beschriebenen Merkmale und deren Vorteile können sich ebenso auf das hierin beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Bauteilanordnung beziehen und umgekehrt.The features and advantages described herein with respect to the component arrangement may also relate to the method for producing a component arrangement described herein and vice versa.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1, 101, 10
- BauteilanordnungComponent arrangement
- 22
- Bauteil, insbesondere erstes BauteilComponent, especially first component
- 33
- Bauteil, insbesondere zweites BauteilComponent, in particular second component
- 44
- Bauteil, insbesondere drittes BauteilComponent, especially third component
- 55
- Schweißnaht, insbesondere erste SchweißnahtWeld seam, especially first weld seam
- 5.15.1
- SchweißnahtüberhöhungWeld reinforcement
- 5.25.2
- Konturcontour
- 66
- Schweißnaht, insbesondere zweite SchweißnahtWeld seam, especially second weld seam
- 77
- Spaltgap
- 88th
- Referenzpunkt Reference point
- bS1bS1
- BreiteWidth
- bS2bS2
- BreiteWidth
- ETS2ETS2
- SchmelztiefeMelting depth
- t2t2
- Materialstärke Material thickness
- VV
- VerfahrenProceedings
- V1, V2V1, V2
- Schritt Step
- XX
- LängsrichtungLongitudinal direction
- YY
- QuerrichtungTransverse direction
- ZZ
- VertikalrichtungVertical direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19947314 A1 [0002]DE 19947314 A1 [0002]
- WO 2009/118313 A1 [0003]WO 2009/118313 A1 [0003]
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-
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- 2023-07-12 DE DE102023002834.7A patent/DE102023002834A1/en not_active Withdrawn
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