Manuel Seidel

• Die vorliegende Arbeit beschreibt den Verzug von geschweißten Blechträgern durch Eigenspannung infolge der eingebrachten Wärme. Hierbei wird mit Hilfe analytischer Formeln ein theoretisches Grundgerüst der Verzugsarten aufgestellt. Um die dabei ablaufenden Prozesse zu verstehen, erfolgt eine ausführliche Literaturrecherche zu den Grundkenntnissen des Werkstoffverhaltens, des Schweißverfahrens sowie der geometrischen Bedeutung des Bauteils. Für den direkten Vergleich der theoretisch berechneten Werte gegenüber dem tatsächlich auftretenden Verzug werden in der Firma Goldbeck Bauelemente Treuen GmbH eine Reihe an Versuchen während der Produktion durchgeführt. Für die Firma Goldbeck sind die Verzugsarten wie Winkel-, Längs- und Biegeverzug entscheidende Kostenstellen in der Produktion, die untersucht und verkleinert werden sollen. Die Auswahl der Träger erfolgt anhand verschiedener Gesichtspunkte wie zum Beispiel die Häufigkeit im Systembau, das Einsatzgebiet und ganz besonders die Schweißart. Um die genaue Geometrie zu erhalten, werden die Überhöhung, Höhe, Breite der Flansche und die Gesamtlänge des Blechträgers genau vermessen und protokolliert. Anschließend wird aus den praktisch gefahrenen Versuchen ein Mittelwert der gemessenen Größen gebildet, die zur genaueren und einheitliche Angabe der Werte dient. Durch eine Vielzahl an Berechnungsmodellen erfolgt eine Annäherung an die praktisch gemessenen Werte. Die sich daraus resultierenden berechneten Ergebnisse, werden mit den gemessenen Werten verglichen, um die sich ergebenen Verformungsabweichung bezüglich ihrer Einflüsse auswerten zu können. Dabei wurde festgestellt, dass durch eine Steigerung der Parameteranzahl die Genauigkeit der Verformungsberechnung zunimmt. Die Ergebnisse für diese Baureihe, im Bereich der Längenänderung im Obergurt, ergaben eine Schrumpfung um ca. 8mm und im Untergurt um ca. 6mm. Um den Trägerrohling in der Fertigung auf das Endmaß abschneiden zu können, bedarf es einer Längenzugabe von 300mm. Für den Verzug der Flansche wurde im Obergurt eine Schiefstellung von 8mm und im Untergurt von 3mm berechnet. Diese Werte dienen der Fertigung als Vorknickmaße. Im Bereich der Biegung des gesamten Trägers ergibt sich eine Verformung von 4mm. Für den Fertigungsprozess bedeutet das eine gewollte Überhöhung vor dem Schweißvorgang. Um eine schnelle und unkomplizierte Anwendung der Formeln in der Praxis zu realisieren, werden die Berechnungen im Microsoft Excel Programm eingegeben.
• The present work describes the distortion of welded sheet metal supports by Residual stress due to the heat input. A theoretical basic framework of the types of distortion is established using analytical formulas. In order to understand the processes involved, a detailed literature search is being carried out on the basic knowledge of the material behavior, the welding process and the geometrical meaning of the component. For the direct comparison of the theoretically calculated values against the actually occurring distortion, a series of tests during the production are performed in the company Goldbeck Bauelemente Treuen GmbH. For the company Goldbeck, the distortion types like angle, transverse, longitudinal and bend-ing distortions are critical cost centers in production, which are to be investigated and reduced. The selection of the beams is carried out on the basis of various aspects, such as for example the frequency in system construction, the area of application and especially the type of welding. In order to obtain the exact geometry, the camber, height, width of the flanges and the overall length of the sheet support are accurately measured and recorded. Subsequently, an average value of the measured quantities is formed from the practically driven tests, which serves for a more accurate and uniform specification of the values. Through a large number of calculation models an approximation to the practically measured values takes place. The resulting calculated results are compared with the measured values in order to be able to evaluate the resulting deformation deviation with regard to its influences. It was found that an increase in the number of parameters increases the accuracy of the de-formation calculation. The results for this series, in the area of the length change in the upper chord, showed a shrinkage of approx. 8mm and in the lower chord of approx. 6mm. This results in a length addition of at least 10mm for production. For the distortion of the flanges an inclination of 5mm was calculated in the upper chord and 3mm in the lower chord. These val-ues serve as prebend dimensions for production. In the area of the bending of the entire beam, there is a deformation of 4mm. For the manufacturing process this means a intentional superelevation before the welding process. In order to realize a fast and uncomplicated application of the formulas in practice, the calcu-lations are entered into the Microsoft Excel program.