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Schweißen Wabenbleche ohne Steifigkeitsverlust fügen

| Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Um Konstruktionen leichter zu gestalten, werden strukturierte Bleche eingesetzt. Für ihr wirtschaftliches Schweißen wurden nun spezielle Rollennaht-Elektroden entwickelt, getestet und zur Serienreife gebracht.

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Wabenbleche lassen sich per Rollennahtschweißen verbinden, weil hiermit hohe Prozessgeschwindigkeiten möglich sind und ohne Schweißzusatzwerkstoffe gearbeitet wird.
Wabenbleche lassen sich per Rollennahtschweißen verbinden, weil hiermit hohe Prozessgeschwindigkeiten möglich sind und ohne Schweißzusatzwerkstoffe gearbeitet wird.
(Bild: Time)

Die BTU Cottbus beschäftigt sich seit längerem mit den Vorteilen und dem Potenzial strukturierter Wabenbleche: Im Vergleich zu ebenen Blechen ergibt sich eine dreifach größere Steifigkeit. Also kann der Konstrukteur die Blechdicke z.B. von 0,7 mm auf 0,5 mm reduzieren, was einer Masse-Reduktion von knapp 30% ergibt. Werden zwei Bleche aufeinandergelegt und durch Schweißen verbunden, so entstehen Bauelemente mit Hohlräumen zwischen den Blechen. Diese Bauteile besitzen die 12-fache Steifigkeit, was in der Praxis zu über 50% Gewichtsersparnis führt. Oder: 3 mm Aluminiumbleche können mit 2 x 0,5 mm Wabenblechen aus Stahl ersetzt werden, was das Bauteil deutlich kostengünstiger und umweltschonender macht. Daneben eröffnen sich weitere Anwendungsfelder z. B. im Wärmetauscher- und Behälterbau, wo Flüssigkeiten die verschweißen Wabenbleche durchströmen können und somit den Inhalt der Behälter temperieren. Doch dabei gibt es ein Problem: Beim Rollennahtschweißen von strukturierten Blechen führen klassische Rollennaht-Elektroden zur teilweisen bzw. vollständigen Einebnung der Wabenstrukturen, was deren versteifende Wirkung reduziert bzw. vollständig aufhebt. Wie also können solche dünnen Wabenbleche optimal gefügt werden?

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Die Experten aus Cottbus wurden auf das rheinland-pfälzische Technologie-Institut für Metall & Engineering (TIME) aus Wissen aufmerksam. Hier beschäftigen sich Schweißfachleute wissenschaftlich wie praktisch mit der Optimierung von Schweißtechnologie besonders in Bezug auf deren applikationsspezifischen Einsatzfall. Auch sind die Wissener gleichermaßen fit, wenn es darum geht, Projekte durch aktuelle öffentliche Programme auf Länder-, Bundes- und EU-Ebene fördern zu lassen. So wurde das Rollennaht-Schweissen für Wabenbleche gemeinsam mit der BTU Cottbus als DVS-Forschungsprojekt durchgeführt.Im Rahmen des Vorhabens entwickelten und bauten die TIME-Experten und die BTU Cottbus-Senftenberg die Prototypen von zwei neuartigen Rollennaht-Elektroden für unterbrochene und für lineare Schweißnähte, die in Experimenten am TIME und im Praxisbetrieb ihre Tauglichkeit unter Beweis stellten. Diese Spezialelektroden sind mittlerweile zum Patent angemeldet.

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