Mehr Info - iwb

5.1 Statische Verformung während des Schweißprozesses
Messungen ergaben, dass im Falle des hier verwendeten Bearbeitungszentrums
der Einfluss des Spannwinkels und seiner Lagerung dominiert. Aufsummiert bewirken
die elastischen Verformungen während des Schweißvorgangs eine Abweichung
der tatsächlichen Werkzeugposition relativ zum Bauteil um wenige
Zehntel Millimeter. Abbildung 5-3 verdeutlicht die Auswirkung dieses Sachverhalts
auf die Nahtqualität. Um einen stetigen Energieeintrag in die zu fügenden
Bauteile sicherzustellen, wird die Position des Werkzeugs so programmiert, dass
die Werkzeugschulter wenige Zehntel Millimeter in das Bauteil eindringt. Die
Länge des Pins wird so eingestellt, dass er die zu fügenden Bauteile nicht komplett
durchdringt und nicht mit der Oberfläche der Aufspannvorrichtung in Kontakt
kommt. Durch die relative Veränderung der Werkzeugposition weicht die
tatsächliche Eintauchtiefe von der programmierten ab, was dazu führen kann,
dass sich der Abstand des Pins zur Bauteilrückseite derart vergrößert, dass keine
vollständige Durchschweißung erfolgt (ZÄH & GEBHARD 2009).
Quelle: iwb
ungenügende Durchschweißung
Abbildung 5-3: Fehler bei der Durchschweißung durch Abstand zwischen Pin
und Bauteilrückseite und relative Position des Werkzeugs zum
zu schweißenden Bauteil
Um diesem Effekt entgegenzuwirken, wurden bereits kurz nach der Erfindung
des Verfahrens verschiedene Lösungen entwickelt. So wird, wie in Abschnitt 2.4
bereits beschrieben, das Verfahren i. A. im kraftgeregelten Modus durchgeführt.
Bei positionsgeregeltem Schweißbetrieb, der oft bei Werkzeugmaschinen eingesetzt
wird, können über Kompensationsmodelle bereits vor dem Schweißvorgang
Anpassungen bei der programmierten Eintauchtiefe vorgenommen werden, um
diesem Problem zu begegnen (EIREINER 2006). Liegen entsprechende Modelle
nicht vor oder ist die Relativnachgiebigkeit der verwendeten Maschine nicht bekannt,
wird in Vorversuchen solange die Eintauchtiefe erhöht, bis eine vollständige
Durchschweißung erreicht ist. Das statische Verhalten von Maschinen beim
55
Eintauchtiefe der
Werkzeugschulter
Stoß Abstand des Pins
zur Bauteilrückseite