Abstract:
Es wird ein Schweißhilfsfügeteil in Form eines Bolzens mit einem Kopf, einem Schaft und einer Spitze offenbart. Das Schweißhilfsfügeteil wird mithilfe eines mechanischthermischen Setzverfahrens in ein Bauteil aus nicht oder schlecht schweißbarem Material eingetrieben. Beim Eintreiben entsteht durch mechanische Deformation ein Schweißkopf, sodass nachfolgend das Bauteil über das Schweißhilfsfügeteil mit einem weiteren Bauteil aus schweißbarem Material mittels Schweißen verbunden werden kann.
Abstract:
Die Erfindung betrifft ein Fügeelement (1) zum Herstellen einer Verbindung zwischen mindestens zwei Bauteilen, insbesondere ein Setzbolzen. Das Fügeelement umfasst: einen Kopf (10) an einem ersten axialen Ende, eine Spitze an einem dem ersten axialen Ende gegenüberliegenden zweiten axialen Ende sowie einen zwischen der Spitze und dem Kopf angeordneten Schaft (30), der eine Längsachse des Fügeelements zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Ende definiert. Die Spitze weist im Querschnitt entlang der Längsachse einen in Bezug auf die Längsachse spiegelsymmetrischen kreisförmigen Bereich (22) mit einem ersten Radius r1 benachbart zum Schaft auf. Der Mittelpunkt des kreisförmigen Bereichs liegt auf einer Senkrechten zu der Längsachse des Fügeelements, so dass die Spitze im kreisförmigen Bereich spitzbogenförmig zum zweiten axialen Ende zuläuft. Weiterhin weist die Spitze einen konvexen kreisförmigen Endbereich mit einem zweiten Radius r2 im Anschluss an den kreisförmigen Bereich auf, dessen Mittelpunkt auf der Längsachse des Fügeelements benachbart zum zweiten axialen Ende angeordnet ist. Für ein Verhältnis zwischen dem ersten Radius r1 und einem Durchmesser ds des Schafts benachbart zur Spitze gilt: 0,6 ≤ r1/ds ≤ 5,5.
Abstract:
Vorliegende Erfindung offenbart ein Setz-Schweiß-Gerät, um bolzenähnliche Schweißhilfsfügeteile in eine Mehrzahl von Materiallagen zu Setzen und an einer zweiten Materiallage mechanisch-thermisch umzuformen und mit dieser über einen Schweißvorgang zu verbinden. Zu diesem Zweck wird das Schweißhilfsfügeteil über den Stempel mit mechanischen und thermischen Lasten beaufschlagt, die vorgegebenen Kraft- und Strom-Kennlinien folgen. Des Weiteren offenbart vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verbindungsverfahren, das mithilfe des Setz-Schweiß-Geräts realisierbar ist.