Schweißen verdeckter T-Stöße wird prozesssicher

T‑Stoß‑Verbindungen werden derzeit meist als ein‑ oder beidseitige Kehlnaht von der Stegblechseite aus geschweißt. Konstruktionsbedingt ist die Zugänglichkeit zur Fügestelle stegblechseitig jedoch nicht immer gegeben. Das Schweißen sogenannter verdeckter T‑Stöße von der rückwärtigen Gurtblechseite aus gilt als große Herausforderung. Es besteht die Gefahr, das Stegblech nicht oder nur unzureichend anzubinden. Dementsprechend ist der Positionieraufwand beim Schweißen verdeckter T‑Stöße enorm. Durch Fügeflansche wird der Positionieraufwand zwar reduziert, jedoch kein prozesssicheres Schweißen garantiert (siehe Bild links).

Das BIAS verfolgt in einem neuen Vorhaben nun das Ziel, das Schweißen verdeckter T-Stöße mit dem Laser ohne die vorherige genaue Kenntnis der Stegblechposition prozesssicher zu ermöglichen und im Sinne von „Loopless Production“ eine zu 100 % fehlerlose Schweißverbindung zu gewährleisten. Dazu wird während des Schweißens mit einem Sensor (Precitec IDM) die Einschweißtiefe gemessen und diese in einem Regelkreis als Führungsgröße zur Positionierung des Lasers genutzt. Bei der Einschweißtiefenmessung kann grundlegend zwischen Einschweißen in das Stegblech (Sollposition des Lasers) und Durchschweißen (Fehlposition des Lasers) unterschieden werden. Eine darauf basierende hochdynamische Positionsregelung der Strahlposition soll nun ein Fehlerfreies Schweißen flanschloser verdeckter T‑Stöße ermöglichen (siehe Bild rechts).

Schematische Gegenüberstellung des heute angewendeten Prinzips zum Lasertiefschweißens verdeckter T Stöße (links) und dem im Vorhaben avisierten fehlerfreien positionsgeregelten La-sertiefschweißen mit Stegblech ohne Flansch (rechts).
Schematische Gegenüberstellung des heute angewendeten Prinzips zum Lasertiefschweißens verdeckter T Stöße (links) und dem im Vorhaben avisierten fehlerfreien positionsgeregelten La-sertiefschweißen mit Stegblech ohne Flansch (rechts).

Informationen zum Forschungsvorhaben HiddenT – Laserstrahlschweißen verdeckter T-Stöße durch anforderungsgerechte Kantenvorbereitung und Positionsregelung (IGF-Nr. 19.626 N / DVS-Nr. 06.111) erhalten Sie unter:

Kontakt

Dr.-Ing. Thomas Seefeld, Abteilungsleiter Werkstoff‑ und Schweißtechnik,

Tel.: +49-421-218 58 040, E-Mail: seefeld@bias.de

  1. Sc. Christoph Mittelstädt, Wissenschaftlicher Mitarbeiter,

Tel.: +49-421-218 58 030, E-Mail: mittelstaedt@bias.de