Das Entwerfen einfacher Positionierungsmerkmale kann den Montageprozess von lasergeschnittenen Teilen für das Schweißen erheblich rationalisieren und sowohl Zeit als auch Kosten sparen. Durch die Integration dieser Merkmale können Sie eine präzise Ausrichtung gewährleisten und den Bedarf an teuren Vorrichtungswerkzeugen reduzieren. Dieser Artikel bietet Ihnen wertvolle Einblicke in:
Ein Beispiel für eine einfache Schweißbaugruppe ist die unten abgebildete Pumpenadapterhalterung. Die Halterung besteht aus fünf zweidimensionalen, lasergeschnittenen Teilen aus 3/8″ Baustahl:
(1) Obere Montageplatte – Wird an der Unterseite der Pumpe befestigt.
(1) Untere Montageplatte – Wird an der primären Montageposition befestigt.
(2) Aufrechte Streben – Heben die Pumpe auf die gewünschte Position.
(1) Querträger – Sorgt während der Montage für zusätzliche seitliche Steifigkeit.
Der Hauptzweck dieser Schweißbaugruppe besteht darin, eine Pumpe um 4,59 Zoll anzuheben. Gleichzeitig muss sichergestellt werden, dass die seitliche sowie die Längsposition der Befestigungsbohrungen korrekt zueinander ausgerichtet sind. Diese Anforderungen können für einen Hobbybastler oder erfahrenen Konstrukteur ohne eine Vielzahl teurer Vorrichtungen durchaus anspruchsvoll sein.
Positionierungsmerkmale helfen dabei, ein Teil relativ zu einem anderen auszurichten. Ein häufiges Beispiel ist ein Passstift (eine runde Stange, die genau in ein rundes Loch passt). Positionierungsmerkmale müssen jedoch nicht zwangsläufig rund sein. Besonders bei Platten ist es üblich, rechteckige Positionierungsmerkmale zu entwerfen, die dem Querschnitt der Platte entsprechen.
Auf den ersten Blick ist es nicht offensichtlich, dass jedes Teil im obigen Bild über Positionierungsmerkmale verfügt. Doch eine Explosionszeichnung macht die Nasen und Schlitze in den verschiedenen Teilen deutlich. Die Kombination aus Nasen und Schlitzen erleichtert die Montage der Schweißbaugruppe vor dem endgültigen Verschweißen erheblich.
Wichtig ist, dass jede Nase passgenau im jeweiligen Schlitz sitzt, sodass nach der Montage der Schweißbaugruppe kaum Bewegungsspiel zwischen den Teilen bleibt. Je nach Teil ist es zudem wichtig, darauf zu achten, dass die Nase nicht vollständig durch den Schlitz hindurchragt. Im Fall dieser Pumpenhalterung würde ein zu langes Überstehen der Nase die Gesamtabmessung der Schweißbaugruppe verändern, was inakzeptabel wäre.
Die Nasen und Schlitze im Teil folgen einem einfachen Prinzip: Die Schlitzbreite wird durch die verwendete Plattenstärke bestimmt. In diesem Fall wurde das Teil aus einer 3/8″ (0,375) dicken Platte gefertigt, und der Schlitz darauf abgestimmt. Dank der Präzision des Laserschneidens war es nicht nötig, den Schlitz zu vergrößern. Die Länge des jeweiligen Schlitzes liegt im Ermessen des Designers; hier beträgt sie 3/4″ (0,75). Die Tiefe jeder Nase wurde auf 0,35 Zoll festgelegt, um sicherzustellen, dass sie nicht durch den 3/8″ tiefen Schlitz hindurchragt.
Wird alles korrekt umgesetzt, lässt sich das Endprodukt einfach montieren. In diesem Beispiel lag die Montagezeit unter einer Minute, und es waren keine weiteren Vorrichtungen erforderlich, damit das Teil selbstständig steht. Das untenstehende Bild zeigt die endgültige Montage vor dem Schweißen. Wie man sieht, ist das Teil nahezu schweißbereit – ganz ohne zusätzliche Vorarbeiten. Ein einfacher 90-Grad-Magnet genügte, um die Aufrechte im rechten Winkel zu halten; weitere Vorrichtungen waren nicht nötig.
Das Entwerfen von Schweißbaugruppen mit diesen einfachen Positionierungsmerkmalen kann Stunden an Vorrichtungszeit einsparen. Das führt letztlich zu günstigeren Bauteilen, höherer Produktivität oder schlicht zu mehr Zeit, das Ergebnis eines durchdachten Designs zu genießen.
