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1. WO2022089912 - VERFAHREN ZUM LASERSCHWEISSEN ZWEIER DÜNNER WERKSTÜCKE IN EINEM ÜBERLAPPUNGSBEREICH

Veröffentlichungsnummer WO/2022/089912
Veröffentlichungsdatum 05.05.2022
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2021/077776
Internationales Anmeldedatum 07.10.2021
IPC
B23K 26/24 2014.1
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
23Werkzeugmaschinen; Metallbearbeitung, soweit nicht anderweitig vorgesehen
KLöten; Schweißen; Beschichten oder Plattieren durch Löten oder Schweißen; Schneiden durch örtliches Zuführen von Hitze, z.B. Brennschneiden; Arbeiten mit Laserstrahlen
26Bearbeitung durch Laserstrahlen z.B. Schweißen, Schneiden oder Bohren
20Verbinden
21durch Schweißen
24Nahtschweißen
B23K 26/26 2014.1
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
23Werkzeugmaschinen; Metallbearbeitung, soweit nicht anderweitig vorgesehen
KLöten; Schweißen; Beschichten oder Plattieren durch Löten oder Schweißen; Schneiden durch örtliches Zuführen von Hitze, z.B. Brennschneiden; Arbeiten mit Laserstrahlen
26Bearbeitung durch Laserstrahlen z.B. Schweißen, Schneiden oder Bohren
20Verbinden
21durch Schweißen
24Nahtschweißen
26von geradlinigen Nähten
B23K 26/244 2014.1
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
23Werkzeugmaschinen; Metallbearbeitung, soweit nicht anderweitig vorgesehen
KLöten; Schweißen; Beschichten oder Plattieren durch Löten oder Schweißen; Schneiden durch örtliches Zuführen von Hitze, z.B. Brennschneiden; Arbeiten mit Laserstrahlen
26Bearbeitung durch Laserstrahlen z.B. Schweißen, Schneiden oder Bohren
20Verbinden
21durch Schweißen
24Nahtschweißen
244Nahtschweißen für überlappte Werkstücke
CPC
B23K 26/24
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
20Bonding
21by welding
24Seam welding
B23K 26/244
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
20Bonding
21by welding
24Seam welding
244Overlap seam welding
B23K 26/26
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
20Bonding
21by welding
24Seam welding
26of rectilinear seams
Anmelder
  • TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • BOCKSROCKER, Oliver
  • HESSE, Tim
Vertreter
  • TRUMPF PATENTABTEILUNG
Prioritätsdaten
10 2020 128 464.029.10.2020DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUM LASERSCHWEISSEN ZWEIER DÜNNER WERKSTÜCKE IN EINEM ÜBERLAPPUNGSBEREICH
(EN) METHOD FOR LASER WELDING TWO THIN WORKPIECES IN AN OVERLAP REGION
(FR) PROCÉDÉ DE SOUDAGE LASER DE DEUX PIÈCES MINCES DANS UNE ZONE DE CHEVAUCHEMENT
Zusammenfassung
(DE) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserschweißen zweier Werkstücke (W1, W2) entlang einer Schweißnaht (4), wobei zumindest in einem Überlappbereich (ÜB) ein erstes Werkstück (W1) mit einer Dicke D1 und ein zweites Werkstück (W2) mit einer Dicke D2 überlappend aufeinander angeordnet werden, wobei die Dicken D1, D2 der beiden Werkstücke (W1, W2) jeweils 400 µm oder weniger betragen, wobei im Überlappbereich (ÜB) mit einem entlang der Schweißnaht (4) geführten Laserstrahl (2) von der Seite des ersten Werkstücks (W1) das Material des ersten Werkstücks (W1) über seine gesamte Dicke D1 und das Material des zweiten Werkstücks (W2) über lediglich eine Teildicke TD seiner gesamten Dicke D2 aufgeschmolzen werden, und wobei das Laserschweißen so ausgeführt wird, dass der Laserstrahl (2) eine Dampfkapillare (1) erzeugt, die sich bis zu einer Kapillartiefe KT in das erste Werkstück (W1) oder in das erste und zweite Werkstück (W1, W2) hinein erstreckt, wobei gilt 0,33*EST ≤ KT ≤ 0,67*EST, mit Einschweißtiefe EST=D1+TD. Mit der Erfindung kann beim Verschweißen von dünnen Werkstücken eine hohe Nahtqualität bei hoher Vorschubgeschwindigkeit erreicht werden.
(EN) The invention relates to a method for laser welding two workpieces (W1, W2) along a weld seam (4), wherein: at least in an overlap region (ÜB), a first workpiece (W1) with a thickness D1 and a second workpiece (W2) with a thickness D2 are arranged so as to overlap; the thicknesses D1, D2 of the two workpieces (W1, W2) are each 400 µm or less; in the overlap region (ÜB) by means of a laser beam (2) guided along the weld seam (4) from the side of the first workpiece (W1), the material of the first workpiece (W1) is melted over its entire thickness D1 and the material of the second workpiece (W2) is melted only over a partial thickness TD of its entire thickness D2; and the laser welding is performed such that the laser beam (2) generates a vapour capillary (1) which extends into the first workpiece (W1) or into the first and second workpiece (W1, W2) down to a capillary depth KT, where 0.33*EST ≤ KT ≤ 0.67*EST and the welding-in depth EST=D1+TD. The invention makes it possible to achieve a high seam quality at high feed speeds when welding thin workpieces.
(FR) L'invention concerne un procédé de soudage laser de deux pièces (W1, W2) le long d'un cordon de soudure (4) : au moins dans une zone de chevauchement (ÜB), une première pièce (W1) présentant une épaisseur D1 et une seconde pièce (W2) présentant une épaisseur D2 étant disposées de manière à se chevaucher ; les épaisseurs D1, D2 des deux pièces (W1, W2) étant chacune inférieures ou égales à 400 µm ; dans la zone de chevauchement (ÜB), au moyen d'un faisceau laser (2) guidé le long du cordon de soudure (4) à partir du côté de la première pièce (W1), le matériau de la première (W1) étant fondu sur toute son épaisseur D1 et le matériau de la seconde pièce (W2) étant fondu uniquement sur une épaisseur partielle TD de toute son épaisseur D2 ; et le soudage laser étant exécuté de telle sorte que le faisceau laser (2) génère un capillaire de vapeur (1) qui s'étend dans la première pièce (W1) ou dans les première et seconde pièces (W1, W2) jusqu'à une profondeur de capillaire KT, où 0,33*EST ≤ KT ≤ 0,67*EST et la profondeur de soudage EST = D1 + TD. L'invention permet d'obtenir une qualité de cordon élevée à des vitesses d'avance élevées lors du soudage de pièces minces.
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