DE19746812A1

DE19746812A1 - Preßreibschweißverfahren zur Herstellung von linienförmigen Schweißverbindungen mittels eines Reibkörpers

Info

Publication number: DE19746812A1
Application number: DE1997146812
Authority: DE
Inventors: Burkhard Prof Dr Dr Suthoff; Holger Dipl Ing Hentschel; Andreas Dipl Ing Schaaf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 1999-04-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer linienförmigen Schweißverbindung zwischen zwei oder mehreren Werkstücklagen mittels eines rotierenden Reibkörpers. Insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, bei der mindestens ein Werkstück 1 an der Fügestelle einen dünnwandigen Querschnitt aufweist.

Es sind bereits unterschiedliche Verbindungstechniken zur Herstellung von Linienschweißverbindungen bekannt. In der heutigen Fertigungstechnik haben sich bei Dünnblechen insbesondere die MIG und MAG-Schweißverbindungen durchgesetzt.

Bei den heute verstärkt aufkommenden Materialien, wie z. B. Alu und Magnesium stellt das Fügen mittels eines rotierenden Reibkörpers eine wesentliche Verbesserung dar.

Es lassen sich erhebliche Verbesserungen der Qualität in Bezug auf die Festigkeit, der Verwendung unterschiedlicher Materialkombinationen sowie der optischen Eigenschaft erzielen. Materialvorbereitung und der Einsatz von Zusatzwerkstoffen sind nicht erforderlich.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Linienschweißen so zu entwickeln, daß es möglich ist zwei oder mehrere Lagen von Werkstücken, z. B. Bleche aus gleichen und unterschiedlichen Werkstoffen fest, schnell, zuverlässig und kostengünstig zu verbinden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale 1 gelöst, bei der ein rotierender Reibkörper die Oberflächen von zwei oder mehreren übereinanderliegenden Werkstücklagen durchdringt und gleichzeitig eine Bahnbewegung beschreibt.

Über die Reibung werden die Oberflächen der einzelnen Werkstücklagen thermisch so aktiviert, daß ihre Oberflächen bindungsfähig werden. Gleichzeitig herrscht im Bereich der Reibungszone durch den Reibkörper ein Druck, so daß sich zwischen den Werkstücken eine linienförmige Preßschweißverbindung entwickeln kann.

Die Optimierung der Schweißnaht erfolgt durch die Wahl einer geeigneten Geometrie (Kugelform) und Werkstoff (Wolfram) des Reibbolzens, seiner Positionierung sowie der Wahl der Drehzahl, der Zustell- und der Vorschubbewegung.

Vorteilhaft ist eine ballige Gestaltung des Reibbolzens. Dadurch wird für ein gleichmäßiges Auslaufen der Schweißnaht hinter dem Reibkörper gesorgt, so daß diese sowohl festigkeitsmäßige als auch optische Qualität erhält.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel, wie ein rotierender Bolzen die Oberflächen zwei sich überlappender Bleche durchdringt, diese thermisch aktiviert und durch den Druck eine Preßschweißverbindung entwickelt.

Besonders vorteilhaft der Ausführungsform in Fig. 1 ist, daß sich diese für herkömmliche Schweißanordnungen einsetzen läßt, die beispielsweise auch für MIG-, MAG- oder bei anderen Schweißverfahren üblich sind.

Fig. 2 zeigt die Entwicklung der Verschweißung noch mal in der Perspektive ohne Reibkörper mit Blech 1 und 2 der Preßschweißzone 4 und der Reibfront 5.

Bezugszeichenliste

1

Reibbolzen

2

Werkstück 1

3

Werkstück 2

4

Preßschweißzone

5

Reibfront

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von linienförmigen Schweißverbindungen mittels eines Reibkörpers, gekennzeichnet dadurch, daß ein rotierender Reibkörper die Lagen von zwei oder mehreren übereinanderliegenden Werkstückoberflächen durchdringt und gleichzeitig eine Bahnbewegung beschreibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierender Reibkörper die Lagen der übereinanderliegender Werkstücke durchdringt, dabei sowohl die oberen als auch die unteren Werkstücke thermisch aktiviert und gleichzeitig mit seiner Geometrie die thermisch aktivierten Zonen miteinander verpreßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Reibkörper die letzte Lage nicht durchdringt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reibkörper zwei oder mehrere Lagen von Blechen durchdringt, wobei das unterste Blech von den übrigen Blechen nach vom abgesetzt ist und der Reibkörper an seiner untersten Stelle noch mit dem untersten Blech in Berührung kommt.

5. Reibkörper fuhr das Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser die Gestalt eines Zylinders einer Kugel, Halbkugel oder Parabel hat.

6. Reibkörper für das Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser ballig geformt ist.