聚焦能量束。通过以可旋转驱动的镜子21形式的偏转装置21，激光束19沿着y方向在轻质板材一侧的位置13和实心板材一侧的位置15之间这样来回摆动运动，即，激光束19在焊接点11的轻质板材一侧的位置13上的轰击位置的累计停留时间小于焊接点11的实心板材一侧的位置15上。通过镜子21在轻质板材1 (实线示出的激光束分布19)和实心板材3(虚线示出的激光束分布19)之间的转动而使激光束19的焦点摆动，其中与附图2和3中所述的实施例相比，激光束19明显聚焦更强(也即，具有更小的焦点尺寸)。
[0047]在摆动期间，激光束19的光功率在随时间保持恒定。可选择设置，激光束19的功率同步于其摆动运动这样随时间变化，即，当激光束19的轰击位置(或者焦点)定位到焊接点11的轻质板材一侧的位置13上时，激光束19具有更小的功率，而当激光束19的轰击位置(或者焦点)定位到焊接点11的实心板材一侧的位置15上时，激光束相反地具有更尚的功率。
[0048]通过激光束19轰击到轻质板材一侧的位置13上时具有比轰击到实心板材一侧的位置15上时更短的停留时间(和可选择地具有更小的功率)，通过激光束19进行的能量输入在空间上这样变化，在轻质板材一侧的位置13上进行比在实心板材一侧的位置15上更小的能量输入。
[0049]根据附图2和3或4所述的实施方式，通过激光束17或19进行的能量输入在空间上这样变化，即，在轻质板一侧的焊接点位置13或者轻质板一侧的焊接点区域13上进行的能量输入小于在实心板一侧的焊接点位置15或者实心板一侧的焊接点区域15上的能量输入。
[0050]因此还可以这样设置能量输入，由焊接点11的轻质板材一侧的区域13中的能量输入而产生的温度低于由焊接点11的实心板材一侧的区域15中的能量输入而产生的温度。此外，例如这样设置能量输入，在轻质板材一侧的焊接点区域13中所产生的温度低于焊接材料9的熔点并且在实心板材一侧的焊接点区域15中所产生的温度高于焊接材料9的熔点；其中特别是额外地这样设置能量输入，轻质板材一侧的焊接点区域13中所产生的温度低于核心层7的材料的熔点。
[0051]实施该焊接方法时，第一步中轻质板材1和/或实心板材3通过激光束17或19在焊接点11区域这样设有表面结构，即通过轻质板材1和实心板材3通过激光束17或19在焊接点11区域上在多个点形成熔融凹口的条件下局部熔化，这样由熔融凹口形成表面结构。
[0052]第二步中，这样表面结构化的焊接点11通过上述能量输入进行调温，其中通过之前阐述的能量输入方法使在轻质板材一侧的焊接点位置13上的能量输入小于实心板材一侧的焊接点位置15上的能量输入。
[0053]第三步中，在形成焊接连接的条件下将熔化状态下的焊接材料9施加到已调温的焊接点11上，通过电阻加热预热的、固体的焊接材料线的规定的焊接材料的量通过激光束17或19分别熔化并施加到预热的焊接点11上。附图1，2和4示出了包括施加在其上的焊接材料9的焊接点11。
[0054]第四步中，通过激光束17或19这样后续处理所产生的焊接连接，即在焊接材料的熔融相区域中的激光束经过焊接连接而引入到凝固前沿之前，焊接连接因此在该区域中暴露于再次的能量输入。
[0055]附图标记说明
[0056]1 轻质板材
[0057]3 实心板材
[0058]5 盖板
[0059]7 中间层/塑料层
[0060]9 焊接材料
[0061]11 焊接点
[0062]13 焊接点的轻质板材一侧的位置
[0063]15 焊接点的实心板材一侧的位置
[0064]17 具有两个局部最大强度的激光束/能量束
[0065]17’ 第一分束
[0066]17” 第二分束
[0067]19 摆动的能量束/激光束
[0068]21 偏转装置/可旋转的镜子
[0069]I 激光束的强度
[0070]^ 激光束的第一分束的最大强度
[0071]12 激光束的第二分束的最大强度
【主权项】
1.一种用于焊接轻质板材(I)和实心板材(3)的方法，所述轻质板材具有两个盖板(5)和在盖板之间设置的塑料层(7)，其中通过能量束(17，19)在焊接点(11)上进行能量输入并且焊接点的轻质板材一侧的位置(13)通过焊接材料(9)与所述焊接点的实心板材一侧的位置(15)材料配合地连接，其特征在于，所述能量输入在空间上这样变化，即所述焊接点的轻质板材一侧的位置(13)上进行的能量输入比所述焊接点的实心板材一侧的位置(15)更少，其中能量输入在空间上这样变化，即由所述焊接点(11)的轻质板材一侧的位置(13)上的能量输入所产生的温度低于所述焊接材料(9)的熔点并且由所述焊接点(11)的实心板材一侧的位置(15)上的能量输入所产生的温度至少等于所述焊接材料(9)的熔点。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述能量束(19)进行的能量输入在空间上这样变化，即通过能量束在所述焊接点(11)的轻质板材一侧的位置(13)和所述焊接点(11)的实心板材一侧的位置(15)之间来回摆动运动，所述能量束(19)在所述焊接点(11)的轻质板材一侧的位置(13)上的累计停留时间短于所述能量束(19)在所述焊接点的实心板材一侧的位置(15)上的累计停留时间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过所述能量束(19)进行的能量输入在空间上这样变化，即通过能量束在所述焊接点(11)的所述轻质板材一侧的位置(13)和所述实心板材一侧的位置(15)之间来回摆动运动并且形成具有用于摆动运动的同步的功率调制，其中所述能量束(19)的功率这样在时间上变化，即能量束在所述焊接点(11)的轻质板材一侧的位置(13)上定位时具有比在所述焊接点(11)的实心板材一侧的位置(15)上定位时更小的功率。4.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述能量束(17)进行的能量输入在空间上这样变化，即通过所述能量束是具有沿其光束横截面在空间上变化的强度的能量束(17)，其中所述能量束具有对准所述焊接点(11)的轻质板材一侧的位置(13)的第一分束(17’)和对准所述焊接点(11)的实心板材一侧的位置(15)的第二分束(17”)，其中所述第一分束的功率低于所述第二分束。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述能量束(17)这样形成，即其横截面具有在空间上的不旋转对称的强度分布。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述能量束(17)这样形成，即所述第一分束(17’)具有第一最大强度(I1)并且所述第二分束(17”)具有第二最大强度(I2)，其中所述第一最大强度和第二最大强度形成所述能量束(17)的互相隔开的局部的最大强度，并且其中所述第一最大强度小于所述第二最大强度。7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其中所述焊接点(11)在施加所述焊接材料(9)前通过用所述能量束(17，19)进行的能量输入进行预调温并且随后将所述焊接材料(9)施加到已预调温的焊接点(11)上。8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中在施加所述焊接材料(9)前，所述轻质板材(I)和/或所述实心板材(3)在所述焊接点(11)上通过局部的熔化设置具有表面结构。9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法，其中熔融状的所述焊接材料(9)特别是以液滴的形式施加到所述焊接点(11)上的所述轻质板材(I)和/或所述实心板材(3)上。
【专利摘要】本发明涉及一种用于焊接轻质板材(1)和实心板材(3)的方法，该轻质板材具有两个板层(5)和在板层之间设置的塑料层(7)，其中通过能量束在焊接点(11)上进行能量输入并且焊接点(11)的轻质板材一侧的位置通过焊接材料(9)与焊接点(11)的实心板材一侧的位置(15)材料配合地连接，并且其中能量输入在空间上这样变化，即焊接点(11)的轻质板材一侧的位置(13)上进行的能量输入比焊接点的实心板材一侧的位置(15)更少。
【IPC分类】B23K1/005, B23K26/32, B23K1/19
【公开号】CN105263660
【申请号】CN201480025099
【发明人】阿维德·基里安, 瑟伦·席韦
【申请人】大众汽车股份公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年4月16日
【公告号】DE102013107484A1, EP2991794A1, WO2014190971A1