PT1486285E - ''processo de soldadura a laser para produzir um sistema de selecção de velocidade'' - Google Patents

Description

Descrição "Processo de soldadura a laser para produzir um sistema de selecção de velocidade” A presente invenção refere-se a um processo para a produção de um sistema de selecção de velocidade em metal, para uma caixa de velocidades directa de um veiculo automóvel de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 (veja por exemplo a DE 100 45 506 Al).

No caso de um processo relevante conhecido da utilização prática, a ligação das peças do sistema de selecção de velocidade umas às outras tem lugar através de soldadura a C02. Este processo apresenta várias desvantagens. A energia calorifera relativamente grande produzida conduz a uma deformação térmica do sistema de selecção de velocidade de modo que é necessário um direccionamento mecânico após o processo de soldadura. Além disso, formam-se na soldadura a C02 salpicos de soldadura e crateras de soldadura que influenciam a qualidade da superfície do sistema de selecção de velocidade, exigindo um processamento superior da superfície. Através de ensaios de carga de um sistema de selecção de velocidade produzido por meio de soldadura a 0¾ verificou-se que as costuras de soldadura produzidas por soldadura a C02 apresentam uma resistência ao escoamento pouco segura. Esta insegurança não i aceitável para um sistema de selecção de velocidade que ao longo do seu período de utilização é sujeito numa caixa de velocidades a um número muito elevado de cargas alternadas. Além disso, existe a desvantagem durante a aplicação de soldadura a C02 de eventualmente no sistema de selecção de velocidade as ligações coladas aplicadas anteriormente serem danificadas através de influência térmica, ou até destruídas. Tais ligações coladas são utilizadas por exemplo para fixar um ou vários imãs no sistema de selecção de velocidade com os quais pode ter lugar uma detecção da posição eletrónica do sistema de selecção de velocidade. Para evitar danos em tais ligações coladas, estes tinham até agora que ser aplicados durante a produção do sistema de selecção de velocidade após o processo de soldagem, o que inibia a liberdade na concepção do sistema de selecção de velocidade.

Da utilização prática é também conhecido produzir alternativamente um sistema de selecção de velocidade como peça vazada fina solidarizada. Uma tal peça vazada fina evita na verdade uma parte das desvantagens anteriormente apresentadas, originando todavia um esforço de produção mais elevado e deste modo um preço por peça mais elevado como nova desvantagem.

Da patente DE 41 108 980 AI é conhecido um braço de comando de chapa para a transmissão de movimentos de comando. Um braço de comando deste género encontra-se proporcionado fixo num elemento de comando, tal como árvore de comando ou forquilha de desembraiagem. Neste conhecido braço de comando é essencial que ele seja de uma peça de deformação moldada sem tensão, de uma chapa fina. Deste modo, devem ser alcançados custos de produção menores e um menor consumo de material para a produção do braço de comando. Um braço de comando encontra-se de preferência fixado através de soldadura ao elemento de comando correspondente, tal como alavanca de comando ou forquilha de desembraiagem. A soldadura pode ter lugar neste caso através de soldadura a laser, soldadura por resistência ou soldadura em atmosfera de gases inertes. Para a soldadura, o braço de comando apresenta de preferência pelo menos um rebordo em ângulo do braço de comando, sendo que a soldadura com o elemento de comando correspondente tem lugar no rebordo. As indicações concretas sobre o género e modo de soldadura não são indicadas. É visto como desvantajoso neste conhecido estado da técnica que a durabilidade em caso de elevada carga não se encontre garantida numa caixa de velocidade com muitas transições, dado que para o braço de comando é utilizado uma chapa fina. Também a ligação de soldadura entre o braço de comando e o elemento de comando correspondente tal como árvore de comando ou forquilha de desembraiagem representa uma vulnerabilidade potencial do componente.

Da patente DE 199 43 752 cl é conhecido um local de junta para componentes soldados a laser, sendo que os componentes apresentam uma parede fina sendo sensíveis & deformação sob o efeito do calor, encontrando-se munidos com revestimento, em especial zincagem. Estes conhecidos locais de junta apresentam transversalmente à costura sobreposta canais de descarga de gás que correm transversalmente a costura sobreposta para os vapores de revestimento que se formam durante o processo de soldadura, sendo que os canais de descarga de gás se estendem até ao bordo das zonas de sobreposição opostas dos componenetes. Os canais de descarga de gás encontram-se abertos dos dois lados para o exterior, sendo que a costura sobreposta produzida pelo raio laser se encontra interrompida nos canais de descarga de gás individuais formando assim uma sequência de peças parciais discretas de costura de soldadura.

Desvantajoso é aqui o esforço relativamente elevado para a produção dos locais de junta, dado que têm que ser previamente moldados canais de descarga de gás em pelo menos um dos dois componentes que vão ser soldados um ao outro. Além disso, a costura de soldadura encontra-se dividida numa sequência de peças parciais da costura de soldadura o que por um lado torna mais dispendioso o processo de soldadura e por outro lado conduz no total a uma carga diminuída do local de junta, o que pode ser compensado somente através da ampliação do número das costuras de soldadura. Dado que para o sistema de selecção de velocidade são utilizadas peças metálicas não revestidas e dado que em sistemas de selecção de velocidades é exigido uma resistência especialmente elevada e segura dos locais de junta entre a peça em carril e a peça em forquilha, este conhecido processo de junta não é apropriado para a produção de sistemas de selecção de velocidade.

Da DE 43 41 255 C2 é conhecido um processo para a soldadura por raio laser de componentes. Neste processo, um dos dois componentes a serem soldados apresenta na zona da sua, mais tarde, costura comum um excedente de material, o qual sob formação da costura de soldadura é fundido sendo utilizado como excipiente da costura de soldadura. Neste caso, com o raio laser que solda é fundido fora do local de junta material base do excedente de material. O material fundido vai parar através de efeito capilar no local de junta, onde serve como material adicional para enchimento da costura de soldadura. Além disso, no processo, o raio laser que solda é parcialmente reflectido, vendo o raio laser parcialmente reflectido desviado no local de junta. O raio laser é direccionado com o seu eixo fora do local de junta para a superfície do excedente de material. O eixo do raio laser forma neste caso com a superfície do excedente de material um ângulo menor do que 30°, em especial entre 8" e 12". O material base fundido desta superfície saliente é transportado por meio de um gas de trabalho para dentro do local de junta.

Este conhecido processo é visivelmente muito dispendioso e exige a manutenção de condições periféricas exactas, tal com em especial o ajuste de uma certa distância pequena entre os dois componentes a serem soldados, para garantir o efeito capilar no local de junta. Além disso, o raio laser tem que, acompanhado por um jacto de gás, ser movimentado com um direccionamento muito exacto relativamente aos componentes a serem soldados, o que exige um dispositivo dispendioso para o processo de soldadura. Por isso a aplicação deste conhecido processo de soldadura a laser é dispendiosa, não sendo por isso apropriada para um fabrico em massa económico de sistemas de selecção de velocidade. A presente invenção tem por isso como objectivo proporcionar um processo do género referido no inicio, que evita as desvantagens indicadas anteriormente e com o qual é realizável um sistema de selecção de velocidade de metal com um esforço de produção pequeno e assim custos de produção pequenos, sendo que o sistema de selecção de velocidade deve ser produzivel sem direccionamento posterior e sem tratamento posterior da superfície e evitando danos nas ligações coladas já existentes.

Este objectivo é alcançado de acordo com a invenção com um processo de acordo com a reivindicação 1.

Através da produção d.e peça em carril e peça em forquilha como peças de corte fino de chapa grossa de aço, estas peças estão sujeitas a uma elevada precisão nas medidas, sem que seja necessário um tratamento posterior, A costura sobreposta prevista de acordo com a invenção, a qual é produzida através de soldadura a laser, é responsável por um lado por uma ligação, muito segura e duradoura das peças umas às outras e por outro lado por uma carga calorífera pequena do sistema de selecção de velocidade. Deste modo é evitada uma deformação térmica indesejada que conduz a desvios da medição e forma. Salpicos ou crateras da soldadura não podem mais surgir neste processo de soldadura de acordo com a invenção, de modo que o sistema de selecção de velocidade mantém uma superfície limpa. A pouca carga térmica na soldadura a laser é responsável além disso para que ligações coladas eventualmente existentes, anteriormente aplicadas, não fiquem sujeitas a qualquer dano através de influência térmica. Deste modo a produção do sistema de selecção de velocidade é vantajosamente simples e económica, sendo que simultanemanete contudo é proporcionado um sistema de selecção de velocidade especialmente duradouro e que suporta elevadas cargas. Um sistema de selecção de velocidade realizado de acordo com o processo de acordo com a invenção, encontra-se sem danos, tal como ensaios de carga demonstraram, também após cem mil jogos de movimentos, tal como tem lugar nos processos de comutação numa caixa de velocidades, por exemplo de um veículo automóvel durante o período de vida do mesmo, na zona da ligação por soldadura. Deste modo é alcançada uma segurança especialmente elevada, que até agora não pode ser obtida ou somente com sistemas de selecção de velocidade que na sua produção eram muito mais dispendiosos. Deste modo, um sistema de selecção de velocidade produzido de acordo com o processo da invenção é apropriado em especial para a utilização numa caixa de velocidades directa que trabalha com dois acoplamentos e sem etapa conversora.

Numa forma de realização adicional do processo de acordo com a invenção, encontra-se previsto que a peça em carril e a peça em forquilha sejam ligadas uma à outra através de uma única costura sobreposta, sendo que a costura sobreposta é produzida numa fiada sem interrupção que forma uma linha dobrada ou angulada uma ou várias vezes. Esta forma de realização da costura sobreposta é responsável por uma manutenção da ligação especialmente sólida e duradoura das peças soldadas uma à outra, sendo que a ligação de soldadura em diversas direcções pode ser sujeita a cargas elevadas.

Uma forma de realização adicional concreta propõe que a costura sobreposta seja produzida numa fiada que forma uma linha aberta com um ponto inicial e um ponto final afastado deste. Com uma tal forma da costura de sopreposição, são evitados espaços ocos fechados, que podem formar uma fonte para processos de corrosão.

De preferência, neste caso, a costura sobreposta é produzida numa fiada no essencial em forma de U ou V ou W. Todas as referidas formas de costura apresentam a vantagem de a costura poder ser sujeita a elevadas cargas em diversas direcções uniformemente ou quase uniformemente e que não exista qualquer direcção preferida expressiva na carga admissível. AIternativamente é proposto que a costura sobreposta seja produzida numa fiada, que forma uma linha fechada com o ponto inicial e ponto final que se juntam. Uma tal costura sobreposta proporciona, devido à sua linha fechada, uma ligação de soldadura especialmente estável, que não apresenta qualquer àrea Inicial e final, que pode formar um ponto de ataque para um dano devido a fadiga da costura de soldadura na utilização do sistema de selecção de velocidade.

Numa forma de realização adicional encontra-se de preferência previsto que a costura sobreposta seja produzida numa fiada circular, oval ou elíptica ou de vários cantos arredondados. Também com estes andamentos indicados dã. costura de sobreposição é garantida uma carga admissível elevada uniforme em diversas direcçoes e aproximadamente uniforme.

De acordo com a invenção, a peça em carril é produzida solidarizada a um rebordo que apresenta uma superfície que forma a zona de ligação do lado da peça em carril, sendo peça em forquilha produzida com uma peça traseira que liga solidarizada as pernas da forquilha, que apresenta uma superfície que forma a zona de ligação do lado da peça em forquilha. Nesta forma de realização, as áreas de ligação necessárias para a aplicação das costuras de soldadura são integradas vantajosamente na peça em carril e peça em forquilha. Simultaneamente é necessário somente uma ligação de soldadura por sistema de selecção de velocidade o que mantém o tempo de produção curto.

Numa forma de realização adicional encontra-se previsto que numa costura sobreposta com o andamento na forma de uma linha aberta, a costura de superposição se encontre de tal modo proporcionada que as extremidades livres da costura sobreposta apontem na direcção de uma extremidade Livre do rebordo que se afasta do resto da peça em carril, Com este sistema de realização da costura sobreposta é alcançada uma posição e forma da costura sobreposta que corresponde de modo optimizado às mecânicas que surgem de modo que áreas de costura de soldadura excedente são evitadas, as quais poderiam aumentar o esforço de produção mas que não iriam contribuir para um melhoramento visível da estabilidade da ligação. A costura sobreposta é produzida de preferência sob penetração da soldadura na peça em carril. Esta forma de realização do processo apresenta a vantagem de o acesso para a área de soldadura não ser impedido através das pernas da forquilha da peça em forquilha.

Uma resistência especialmente boa e durabilidade da ligação de soldadura anteriormente descrita é proporcionada através de um alinhamento de material escolhido de acordo com os fins pretendidos da peça em carril e peça em forquilha. Tendo em conta isto, encontra-se previsto de preferência no processo de acordo com a invenção que a peça em carril seja produzida de uma chapa de aço de aço ao boro e a peça em forquilha de uma chapa de aço de aço de construção de grão fino.

Numa forma de realização concreta o processo propõe que de preferência como aço ao boro seja utilizado um aço com a designação 27MnCrB5-2 e como aço de construção de grão fino um aço com a referência S5QQMC. Estes materiais correspondem às exigências apresentadas de um modo especialmente melhorado.

Tal como já acima adicionalmente descrito, no processo de acordo com a invenção, a peça em carril e a peça em forquilha são cortadas como partes de corte fino de chapa espessa de aço. Para que o sistema de selecção de velocidade produzido destas peças possa acolher as cargas mecânicas que surgem sem danos e também durante uma duração de utilização suficientemente longa, a peça em carril e a peça em forquilha são produzidas de preferência com uma espessura entre 4 e 8 mm, de preferência entre 5 e 7 mm. Neste caso é surpreendentemente possível ao técnico produzir com o processo de acordo com a invenção e também neste género de chapas espessas, entre estas, a ligação desejada por meio de soldadura a laser na forma de uma costura sobreposta que atravessa os planos das uniões das peças.

Uma resistência e durabilidade especialmente boa da ligação de soldadura é alcançada quando, de acordo com a invenção, se encontra previsto de preferência que a costura sobreposta seja produzida com uma largura medida sobre a superfície livre da peça em carril penetrada de soldadura que corresponde a aproximadamente entre 50 a 100% das espessura da peça em carril.

Uma medida adicional para obter uma qualidade especialmente boa da ligação da soldadura é constituída de acordo com a invenção ainda por de preferência a costura sobreposta ser produzida com uma profundidade de queima na peça em forquilha não penetrada de soldadura, o que corresponde aproximadamente a 20 e 50% da espessura da peça em forquilha.

De seguida o processo de acordo com a invenção será descrito tomando como referência o desenho. As figuras representam:

Figura 1 sistema de selecção de velocidade de uma parte em carril e uma parte em forquilha soldada à anterior através de uma costura sobreposta,

Figura 2 sistema de selecção de velocidade da figura 1 em vista de cima,

Figura 3 sistema de selecção de velocidade da figura 1 em vista frontal,

Figura 4 sistema de selecção de velocidade da figura 1 em vista lateral,

Figuras 5 a 10 várias formas da costura sobreposta em vista de cima e

Figura 11 corte através das peças ligadas uma à outra na zona da costura sobreposta numa representação ampliada. De acordo com a figura 1, o sistema de selecção de velocidade ali apresentado 1 é constituído por uma peça em carril 2 uma peça em forquilha 3. A peça em carril 2 e peça em forquilha 3 encontram-se ligadas uma à outra através de uma costura sobreposta 4, que foi produzida através de soldadura a laser. A peça em carril 2 apresenta uma forma básica estirada longitudinalmente com duas extremidade 21, 22 e serve para a condução do sistema de selecção de velocidade 1 dentro de uma caixa de velocidades não representada. Ao longo de um dispositivo guia previsto na caixa de velocidades o sistema de selecção de velocidade 1 na direcção da seta do movimento 20 é deslocável para lá e para cá. De acordo com a deslocação são comutadas através da peça em forquilha 3 peças que transmitem o momento de rotação da caixa de velocidades.

Da zona central da peça em carril 2 parte, da sua parte inferior, um rebordo 23 dobrado para a esquerda aproximadamente em ângulo recto de acordo com a figura l que forma uma zona de ligação 24 plana.

Na zona à direita acima do rebordo 23, a peça em carril 2 assenta uma passagem 25, que serve para ligação com uma peça adicional aqui não representada do sistema de selecção de velocidade. Essa peça pode ser por exemplo um braço que na sua extremidade livre apresenta um imã para uma de ligação de sobreposição eletrónica do sistema de selecção de velocidade 1 . A peça em forquilha 3 apresenta no essencial a forma em U e possui duas pernas de forquilha 31, 32 que se encontram ligadas uma à outra solidarizadas através de uma peça traseira 33. A peça traseira 33 forma em cima, uma zona de superfície plana a qual aqui forma uma zona de ligação 34 como peça contrária para a zona de ligação 24 da peça em carril 2.

Nas suas áreas de ligação 24, 34 as peças de carril 2 e peça em forquilha 3 encontram-se encostadas uma à outra. Na produção do sistema de selecção de velocidade 1 as peças previamente terminadas, nomeadamente a peça em carril 2 e a peça em forquilha 3 são fixadas na posição visível na figura 1 relativamente uma à outra. Neste estado fixado é produzida então através de soldadura a laser a costura sobreposta 4, que atravessa a peça em carril 2 e vai ter através do plano da união 40 entre a peça em carril 2 e peça em forquilha 3 the à peça em forquilha 3.

Tal como apresenta a figura 1, a costura sobreposta 4 corre no exemplo apresentado em forma de U, cujas extremidades livres 41, 42 formam um ponto inicial e um ponto final da costura sobreposta 4. A pernas em U da costura sobreposta 4 aponta neste caso numa direcção que se afasta da peça em carril 2. A costura sobreposta 4 une a peça em carril 2 e a peça em forquilha 3 de tal modo uma à outra que a ligação suporta sem danos e de modo duradouro todas as cargas que surgem na utilização do sistema de selecção de velocidade 1.

Por fim, a figura 1 apresenta na peça em forquilha 3 ainda uma reentrância 35 na zona de passagem da perna da forquilha 31 para a peça traseira 33 a qual serve para economizar peso.

Tanto a peça em carril 2 como também a peça em forquilha 3 são produzidas antes de tudo como peças separadas na forma de peças de corte fino de chapa espessa e através da dobra ou prensagem colocadas na forma visível na figura 1. Através da produção das peças 2, 3 como peças de corte fino não é mais necessário um tratamento posterior dos cantos e superfície. A ligação da peça em carril 2 e peça em forquilha 3 através da costura sobreposta 4 produzida no processo de penetração dea soldadura por raio laser sobrecarrega tão pouco térmicamente as peças 2, 3 que não tem lugar uma deformação térmica das peças 2, 3 e assim do sistema de selecção de velocidade 1. É assim evitado um direccionamento mecânico dispendioso após a soldadura. Também são evitados através da soldadura a laser as crateras de soldadura e salpicos de soldadura prejudiciais sobre a superfície do sistema de selecção de velocidade 1, as quais de outro modo teriam que ser retiradas através de tratamento posterior. A figura 2 apresenta um sistema de selecção de velocidade 1 da figura 1 mas em vista de cima. À direita na figura 2 pode-se reconhecer a peça em carril 2 com as suas extremidades livres 21, 22 e a passagem 25. Para a esquerda estende-se da peça em carril 2, a partir da mesma e solidarizada como esta, o seu rebordo 23. Na zona do rebordo 23 encontra-se a zona de ligação 24 na qual a costura sobreposta 4 corre.

Abaixo do rebordo 23 encontra-se a peça em forquilha 3 com as suas duas pernas de forquilha 31, 32 e com a peça traseira 33 que liga solidarizada à mesma. Na peça traseira 33 encontra-se como peça contrária para a zona de ligação 24 da peça em carril 2, a zona de ligação 34 da peça em forquilha 3. A costura sobreposta 4 atravessa a zona de ligação 24 da peça em carril 2 e corre até à zona de ligação 34 da peça em forquilha 3, sendo que a peça em carril 2 e a peça em forquilha 3 são ligadas uma à outra. Também da figura 2 é visível a forma em U da fiada da costura sobreposta 4 com extremidades livres 41, 42.

Totalmente à esquerda na figura 2 é reconhecível por fim ainda na zona de passagem da perna 31 da forquilha para a peça traseira 33 a reentrância 35. A figura 3 mostra um sistema de selecção de velocidade 1 da figura 1 numa vista frontal. Em cima, na figura 1, encontra-se a peça em carril 2, sendo que aqui a sua extremidade livre 21 se encontra virada para o observador. A parte inferior esquerda da peça em carril 2 forma o seu rebordo 23 com a zona de ligação 24.

Na parte inferior da figura 3 encontra-se a peça em forquilha 3 com as suas pernas de forquilha 31, 32 e a peça traseira 33 ligadas a esta. Na peça traseira 33 encontra-se realizada a zona de ligação 34. Mas suas zonas de ligação 24, 34 encontram-se a peça em carril 2 e a peça em forquilha 3 no plano da união 40 ao lado uma da outra, encontrando-se ligadas uma à outra através de uma costura sobreposta não visível. A figura 4 apresenta o sistema de selecção de velocidade 1 da figura 1 numa vista lateral. Em cima na figura 4 ê visível a peça em carril 2 com as suas extremidades livres 21, 22 e a sua passagem 25. O rebordo 23 ligado solidarizado à peça em carril 2 com a zona de ligação 24 encontra-se virado para o observador.

Na parte inferior da figura 4 encontra-se a peça em forquilha 3. A perna 31 frontal da forquilha da figura 2 cobre grande parte da segunda perna 32 da forquilha que se encontra no fundo. A parte superior da peça em forquilha 3 forma na figura 4 a peça traseira 33 que apresenta a zona de ligação 34 para ligação com a peça em carril 2. Por fim também na figura 4 é visível a reentrância 35.

As figuras 5 a 10 apresentam diferentes formas de realização vantajosas da costura sobreposta 4 tomando como referência vistas de cima representadas em corte sobre a zona de ligação 24, 34 da peça em carril 2 e peça em forquilha 3. Neste caso, encontra-se respectivamente nas figura 5 a 10 o rebordo 23 da peça em carril 2 com a zona de ligação 24 no lado superior virado para o observador. Respectivamente por baixo encontra-se a peça traseira 33 com a zona de ligação 34 da peça em forquilha 3.

No exemplo de acordo com a figura 5 a costura sobreposta 4 corre na forma de U, sendo que as curvas do U aqui se encontram realizadas com um raio um pouco menor em comparação com o exemplo de forma de realização de acordo com as figuras 1 a 4. As extremidades livres 41, 42 da costura sobreposta 4 apontam na direcção da extremidade livre do rebordo 23, deste modo afastada do resto da peça em carril 2 aqui não visível.

No exemplo de acordo com a figura 6 a costura sobreposta 4 corre ao longo de uma elipse, formando também uma forma fechada. O eixo mais comprido da elipse corre neste caso na direcção longitudinal do rebordo 23, deste modo numa direcção que corre aproximadamente perpendicular à direcção longitudinal do resto da peça em carril 2.

No exemplo de acordo com a figura 7 a costura sobreposta 4 corre ao longo de um circulo, deste modo sem qualquer direcção de avanço.

No exemplo de acordo com a figura 8 a costura sobreposta 4 descreve um andamento em ângulo recto com esquinas arredondadas, sendo que aqui novamente os lados mais longos dos ângulos rectos na direcção longitudinal do rebordo 23, correm, de acordo com o desenho, também de cima para baixo.

Na figura 9 encontra-se apresentado um exemplo da soldadura sobreposta 4, cuja fiada descreve aproximadamente a forma de um W. As pernas laterais do W correm neste caso novamente na direcção longitudinal do rebordo 23, sendo que as extremidades livres 41, 42 da costura sobreposta 4 apontam na direcção da extremidade livre do rebordo 23.

No exemplo de acordo com a figura 10 a costura sobreposta 4 descreve no seu andamento uma oval cujo eixo mais comprido corre novamente na direcção longitudinal do rebordo 23. A figura 11 apresenta por fim um corte ao longo da linha XI-XI na figura 5 através das zonas de ligação 2 4, 34 com a costura sobreposta 4 que liga estas zonas.

Tal como a figura 11 representa, encontra-se em cima a zona de ligação 24, que se encontra no rebordo 23 da peça em carril 2 não representada, Em baixo encontra-se a peça traseira 33 com a zona de ligação 3 4 da peça em forquilha 3 também aqui não representada. A superfície, na qual as zonas de ligação 24, 34 se encontram ao lado uma da outra forma o plano da união 40. A costura sobreposta 4 é produzida através de soldadura a laser, sendo que um raio laser atinge de cima sobre o lado superior da zona de ligação 24 que se encontra em cima. Através do raio laser, o material é fundido na zona de ligação 24 a toda a sua espessura D2. Neste caso a zona de fusão distribui-se até uma profundidade de queima t também na parte superior da zona de ligação 34 da peça traseira 33. A profundidade t é no exemplo apresentado aproximadamente 35% da espessura total D3 da zona de ligação 34 na peça traseira 33.

No lado superior da zona de ligação 24 do rebordo 23 a costura sobreposta 4 apresenta uma largura máxima B. Esta largura reduz-se até o lado superior da zona de ligação 34 da peça traseira 33, deste modo até ao plano da união 40, sobre uma largura b, que neste caso é de aproximadamente 50% da largura B máxima do lado superior da costura sobreposta 4. Para o processo de soldadura a largura B é escolhida com uma tal dimensão, que se obtém em qualquer dos casos uma largura B suficientemente grande e deste modo uma ligação de soldadura suficientemente durável e com capacidade de carga suficiente no plano da união 40. A profundidade total da costura sobreposta 4 apresenta a dimensão T. A dimensão desta profundidade T é constituída pela espessura D2 do rebordo 23 juntamente com a profundidade de queima t na peça traseira 33. Na aplicação prática são preferidas as espessuras D2 e D3 respectivamente entre 4 e 8 mm. 0 material para a peça em carril 2 e para a peça em forquilha 3 é respectivamente uma chapa de aço especial, que por um lado é apropriada para produzir as peças como peças de chapa espessa e de corte fino, permitindo por outro lado uma ligação de soldadura de elevada qualidade por meio de penetração da soldadura a raio laser de modo anteriormente descrito.

Lisboa, 1 de Outubro de 2007

Claims (13)

1. Reivindicações Processo para a produção de um sistema de selecção de velocidade (l) em metal, em especial para uma caixa de velocidades directa de um veiculo automóvel, sendo que o sistema de selecção de velocidade (1) compreende pelo menos uma peça em carril (2) e uma peça em forquilha (3), as quais são produzidas individualmente e depois soldadas uma à outra, com a peça em carril (2) - no estado montado do sistema de selecção de velocidade (l) na caixa de velocidades - guiando móvel o sistema de selecção de velocidade (1) na direcção longitudinal da peça em carril, sendo aplicadas às mesmas, forças de comutação para gerar movimentos de selecção, sendo que a peça em forquilha (3) transmite os movimentos de selecção para elementos que transmitem o momento de rotação da caixa de velocidades, sendo que a peça em carril (2) e a peça em forquilha (3) são cortadas como peças de corte fino de chapa espessa de aço, sendo adicionalmente moldadas através de flexão e/ou prensagem e ligadas uma à outra por meio de soldadura a laser, caracterizado por, - a peça em carril (2) ser produzida solidarizada com um rebordo (23), sendo que a peça em carril (2) e a peça em forquilha (3) são realizadas respectivamente com uma zona de ligação (24, 34) plana que se sobrepõe, sendo que o rebordo (23) apresenta uma superfície que forma a zona de ligação (24) do lado da peça em carril, e a peça em forquilha (3) ser produzida com uma peça traseira (33) que liga as duas pernas (31, 32) da forquilha numa peça, compreendendo a peça traseira uma superfície que forma a zona de ligação (34) do lado da forquilha, - a peça em carril (2) e a peça em forquilha (3) se encontrarem posicionadas e fixadas na sua posição nominal relativamente uma à outra, com áreas de ligação que se sobrepõem (2 4, 34) que se encontram em cima uma da outra num plano de união (40); e - a peça em carril (2) e a peça em forquilha (3) se encontrarem ligadas uma à outra nas suas áreas de ligação (2 4, 34) que se sobrepõem respectivamente por pelo menos uma costura sobreposta (4) produzida por soldagem a laser e que domina o plano de união (40) .
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a peça em carril (2) e a peça em forquilha (3) se encontrarem ligadas uma à outra por uma única costura sobreposta (4), tendo sido a costura sobreposta (4) produzida numa fiada continua que forma uma linha curva ou flectida uma ou várias vezes.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a costura sobreposta (4) ser produzida numa fiada que forma uma Linha aberta com um ponto inicial (4.1) , e um ponto final (42) espaçados um do outro.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a costura sobreposta (4) ser produzida numa fiada moldada essencialmente em U, V ou W.
5. 5. Processo de acordo com as reivindicações 3 ou 4, caracterizado por numa costura sobreposta (4) numa fiada na forma de uma linha aberta, a costura sobreposta (4) se encontrar colocada de modo que as extremidades livres (41, 42) da costura sobreposta (4) se encontrem orientadas na direcção de uma extremidade livre do rebordo (23) que aponta para o lado contrário do resto da peça em carril (2).
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a costura sobreposta (4) ser produzida numa fiada que forma uma linha fechada com um ponto inicial e um ponto final que coincidem.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a costura sobreposta (4) ser produzida numa fiada circular, oval, elíptica ou poliqonal arredondada.
8. 8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a costura sobreposta (4) ser produzida por penetração de soldadura na peça em carril (2).
9. 9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a peça em carril (2) ser produzida de uma placa de aço, de aço ao boro, e a peça em forquilha (3) de uma placa de aço, de aço estrutural de grão fino.
10. 10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o aço ao boro utilizado ser um aço com a designação 27MnCrB5-2, e o aço estrutural de grão fino utilizado ser um aço com a designação S500MC.
11. 11. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a peça em carril (2) e a peça em forquilha (3) serem produzidas com um intervalo entre 4 e 8 mm, de preferência entre 5 e 7 mm.
12. 12. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 11, caracterizado por a costura sobreposta (4) ser produzida com uma largura (B) medida na superfície livre da peça em carril (2) penetrada com soldadura, situando-se a largura aproximadamente entre 50 e 100% da espessura (D) da peça em carril (2).
13. 13. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a costura sobreposta (4) ser produzida com uma profundidade de queima ít· na peça em forquilha (3) não soldada penetrada com soldadura, correspondendo a profundidade a aproximadamente entre 20 e 50% da espessura (D) da peça em forquilha (3) . Lisboa, 1 de Outubro de 2007 Λ Λ

    FigJ 2/5

    3/5 3/5 A

    Ficj. 3 4/S- 4/S-

    Fia. 4 ί01 Υί°· ao

    Fia. 5 xianaj. .joíf ^mwíú^ Fia. 6

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