Lasergelötete PKW-Heckklappe: Projekt „LoKal“ beendet

Das IGF Projekt „Laserlöten mit oszillierendem Kaltdraht zur Steigerung der Nahtqualität“ wurde in den letzten zwei Jahren am BIAS Hand in Hand mit interessierten Industrievertretern bearbeitet (BIAS – Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH). Unter der Leitung von Dr. Ing. Peer Woizeschke wurde das Ziel verfolgt, die Sichtnahtqualität von lasergelöteten Nähten im PKW Karosseriebau zu steigern. Dafür wurde ein neuartiger Ansatz der Drahtoszillation angewendet, welcher sich als effektiv erwiesen hat, das Schmelzbad beim Laserlöten zu beeinflussen und dadurch den Benetzungsprozess zu homogenisieren. Hierdurch kann die optische Nahtqualität gesteigert werden, ohne dass die gegen Korrosion schützende Zinkschicht von schmelztauchverzinkten Karosserieblechen vor dem Löten lokal abgetragen werden muss. Die erforderliche Drahtoszillation kann durch die Nutzung hochdynamischer Drahtvorschubeinheiten erreicht werden, welche bereits kommerziell erhältlich sind.

Um die industrielle Anwendbarkeit des Laserlötens mit Drahtoszillation zu demonstrieren, wurden zum Projektabschluss Funktionsmuster gefertigt. Konkret wurden zweiteilige Heckklappen roboterbasiert gelötet und somit exemplarisch gezeigt, dass eine Drahtoszillation auch im industriellen Maßstab nutzbar ist. Hierbei konnte auch die standardmäßig angewendete taktile Nahtführung eingesetzt werden, was für eine Nutzbarkeit in der Serienfertigung derzeit essenziell ist. Mit dem Löten von Funktionsmustern wurde das Projekt erfolgreich abgeschlossen und somit der Grundstein für eine Überführung in die Anwendung gelegt.

Das Laserstrahlhartlöten stellt ein Standardverfahren in der automobilen Serienfertigung dar, wenn es um das Verbinden von Karosserieblechen im sichtbaren Bereich geht. In diesem Anwendungsgebiet werden neben Anforderungen an die Nahtfestigkeit und dichtheit vor allem hohe optische Anforderungen an die Nähte gestellt. Nahtfehler können oft nicht nachbearbeitet werden und bleiben nach dem Lackieren für den Kunden an der Karosserie sichtbar. Aus diesem Grund legt das BIAS einen Fokus auf das Thema Sichtnahtqualität sowohl beim Laserlöten als auch bei weiteren laserstrahlbasierten Fügeverfahren. Weitere Schwerpunkte bei der Erforschung von Fügeprozessen in der Abteilung „Füge und Pulverbettverfahren“ sind die Ressourceneffizienz sowie das Erzeugen von Multi-Material-Verbindungen (siehe www.bias.de/fuege-und-pulverbettverfahren). 

Foto: Lasergelötete PKW Heckklappe in industrieller Spannvorrichtung und Detailaufnahme der Naht. Quelle: Thorsten Mattulat / BIAS

Kontakt:
M.Sc. Thorsten Mattulat (Dr.-Ing. Peer Woizeschke)
Abteilung Füge- und Pulverbettverfahren
Tel: +49 421 218 58 098
E-Mail: mattulat@bias.de 
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