Neue lasergestützte Fertigungsverfahren für kleine und mittlere Stückzahlen

Im Bereich der Karosserie kommen bereits höherfeste und hochfeste Stähle und Aluminiumlegierungen zum Einsatz, wodurch sich Wandstärken und damit die Masse reduzieren lassen. Diese Stähle werden jedoch nach wie vor traditionell durch Widerstandspunktschweißen, Kleben oder Nieten gefügt. Bei diesen Verfahren müssen an den Bauteilen Flansche oder Überlappstöße vorliegen, die zudem meist eine beidseitige Zugänglichkeit erfordern. Im Beitrag wird eine Konstruktionsmethode vorgestellt, die ohne Flansche und Überlappstöße auskommt und damit das Gewicht der Struktur signifikant reduziert. Außerdem kann bei dem neuen lasergestützten Konzept auf aufwändige Vorrichtungen verzichtet werden, da sich die Bauteile durch geeignete Strukturelemente selbst ausrichten und fixieren. Die Vorrichtungstechnik kann damit stark vereinfacht und flexibel gestaltet werden. Die Vorteile der Konzepte werden abschließend am Beispiel einer Unterbodengruppe eines Kraftfahrzeuges genauer beleuchtet. Die Herstellung derartiger Strukturen kann hochautomatisiert erfolgen. Für das Schneiden und Biegen stehen bewährte Laserschneidmaschinen und Biegemaschinen zur Verfügung. Das Verschweißen montierter Bauteile wird von robotergeführten Laserschweißmaschinen durchgeführt. Für die Handhabung und Positionierung wird ein Verfahren nach dem Vorbild der menschlichen Hand vorgestellt. Dafür kommt eine sensitive, kraftgeregelte Kinematik zum Einsatz.