Schweißen Dünne Bleche für Abgasanlagen mit reduziertem Wärmeeintrag fügen
Autor / Redakteur: Roman Lauer und Gerd Trommer / Rüdiger Kroh
Beim Schweißen von Leichtbau-Abgasanlagen mit Blechdicken zwischen 0,5 und 1 mm spielt ein reduzierter Wärmeeintrag mit einem kontrollierten Einbrand eine wichtige Rolle. Eine Verfahrensvariante des Lichtbogenschweißens arbeitet mit einer pulsierenden Drahtbewegung und reduziert damit den Bauteilverzug.
Bild 1: Beim robotergestützten Lichtbogenschweißen von Leichtbau-Abgasanlagen kommt es auf einen geringen Wärmeeintrag in die Bauteile an.
(Bild: SKS)
Speziell im Bereich Abgastechnik dominiert bei der Eberspächer-Gruppe das Verarbeiten dünner Bleche. Als Fügetechnik ist das robotergestützte Lichtbogenschweißen (Bild 1) das Verfahren der Wahl. Weltweit arbeitet Eberspächer mit rund 1000 Schweißrobotern, wovon über 95 % die MAG-(Metall-Aktivgas-)Prozesse nutzen. Mit den bekannten modifizierten MAG-Prozessen wie dem KF-Puls von SKS Welding erreicht das Unternehmen bisher gute Ergebnisse. Die Dicke der zu fügenden Bleche beträgt dazu minimal 1,5 bis 1 mm. Jedoch genügen diese Prozesse den Leichtbaubedingungen der Automobilindustrie nicht mehr.
Blechdicken bei Leichtbau-Abgasanlagen liegen zwischen 1 und 0,5 mm
Für eine typische Leichtbau-Abgasanlage dürfen die Blechdicken nur noch zwischen 1 und 0,5 mm betragen. Eine heutige Abgasanlage – gleich ob für einen Pkw, einen Lkw oder für Sonderfahrzeuge – hat praktisch nichts mehr mit einem Auspuff gemein. Sie beginnt am Motor mit dem „hot end“ aus Krümmer und Katalysator oder Dieselpartikelfilter. Sie setzt sich fort mit den Orbital-tailored-Rohren und eingefügten Kammern, das heißt Bauteilen, deren Wanddicke je nach späteren Lastbedingungen variiert. Das „cold end“ bilden eine Vielzahl von „tailored strips“ als Schalldämpferschalen, rollierten Vor- und Nachschalldämpfern aus dünnwandigem Blech, dünnwandige Böden sowie Innen- und Zwischenrohre.
Der Gewichtsanteil der Stahlbleche reduziert sich um bis zu 35 %
Ein zweirohriges Abgassystem eines Mittelklasse-Pkw kann bis zu 4 m lang sein. In konventioneller Bauart summiert sich das Gewicht seiner Bauteile auf rund 40 kg. Die Leichtbauvariante soll nur noch die Hälfte auf die Waage bringen. Der Gewichtsanteil der Stahlbleche reduziert sich dank der geforderten geringen Blechdicken um bis zu 35 %. Dies wirkt sich von der Stahlerzeugung bis zur Verarbeitung als Abgaskomponenten, aber vor allem auch im späteren Fahrbetrieb in deutlich geringeren Schadstoffemissionen aus.
Eberspächer verarbeitet für seine Abgassysteme überwiegend austenitische und ferritische Edelstähle 1.4301, 1.4509 und 1.4828. Ein Schweißprozess, der bei 1 mm Blechdicke noch stabil läuft, kann bei 0,5 mm bereits erhebliche Schweißfehler wie Durchbrenner ergeben. Deshalb wird für Leichtbau-Abgasanlagen ein Schweißverfahren benötigt, das die Prozesssicherheit unter diesen verschärften Bedingungen gewährleistet. Gemeinsam definierten SKS und Eberspächer die Anforderungen an den passenden Schweißprozess und seine Ergebnisse. Die zentrale Rolle spielt dabei ein reduzierter Wärmeeintrag mit einem kontrollierten Einbrand.
Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung
Stand vom 15.04.2021
Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.
Einwilligung in die Verwendung von Daten zu Werbezwecken
Ich bin damit einverstanden, dass die Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, Max-Planckstr. 7-9, 97082 Würzburg einschließlich aller mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.
Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.
Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden.
Recht auf Widerruf
Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://support.vogel.de abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.