Mithilfe des Widerstandselementschweißens haben VW und Arnold&Shinjo am Bauteil Hutablage eine Gewichtseinsparung von über 1 kg erzielt.

Mithilfe des Widerstandselementschweißens haben VW und Arnold&Shinjo am Bauteil Hutablage eine Gewichtseinsparung von über 1 kg erzielt. Volkswagen/Th. Franz

Die Gewichtsreduzierung gelang den Unternehmen erstmalig bei der Großserienfertigung der Hutablage in der Passat-B8-Limousine.

Beim Widerstandselementschweißen (WES) werden metallische Widerstandsschweißelemente in Aluminiumblech eingebracht, sodass die Bleche dann mittels klassischer Punktschweißverfahren in bestehenden Produktionssystemen mit Stahlblechen verbunden werden können. Im Fall der Hutablage prägt VW im Werk in Emden 51 Stahlnieten in das Aluminiumblech. Anschließend wird das Blech mit den Stahlbauteilen mit konventionellen Widerstandspunktschweißzangen verschweißt und zusätzlich verklebt.

Produktion in Großserie

Metallische Widerstandsschweißelemente werden selbststanzend in das Aluminiumblech eingebracht und dort unverlierbar verankert. Anschließend wird dieses Blech mit den Stahlbauteilen mit konventionellen Widerstandspunktschweißzangen verschweißt und zusätzlich verklebt.

Metallische Widerstandsschweißelemente werden selbststanzend in das Aluminiumblech eingebracht und dort unverlierbar verankert. Anschließend wird dieses Blech mit den Stahlbauteilen mit konventionellen Widerstandspunktschweißzangen verschweißt und zusätzlich verklebt. Volkswagen/Th. Franz

Als oberstes Ziel verfolgten die VW-Entwickler die Großserientauglichkeit sowie den Einsatz von Standardbetriebsmitteln. Vor rund fünf Jahren stieß Arnold&Shinjo als Entwicklungspartner dazu. „Wir haben die Geometrie der WES-Elemente festgelegt, den Prozess des Einstanzens mit gleichzeitigem mechanischen Verankern im Blech entwickelt und patentiert“, erklärt Uwe Wolfarth, Vertriebsleiter von Arnold&Shinjo. Außerdem stammt die komplette Zuführ- und Verarbeitungstechnik von Arnold&Shinjo, die man braucht, um die WES-Elemente automatisiert zu verarbeiten. VW koordinierte alle Werkzeuge zur Blechteilherstellung. Neben der Serientauglichkeit erzielten die Entwickler eine Anlagenverfügbarkeit von 99,98 %.

Verfahren universell einsetzbar

Bei dem entwickelten Verbindungssystem lassen sich die gleichen Produktions- und Schweißanlagen verwenden, wie sie zuvor für die reinen Stahlblechverbindungen verwendet wurden. Ebenso ist es möglich, eine Mischproduktion zu fahren: Nur eine Softwareanpassung ist erforderlich, um von einem Aluminiumblech mit Widerstandsschweißelementen zu einem Standardstahlblech zu wechseln.