Patchworkkleben, bei dem eine Materialaufdickung auf einem Grundblech durch Aufkleben kleinerer Bleche erfolgt, ist eine alternative Technik zur Verwendung von Tailored Blanks. Ein Umformen der aufgedickten Platinen erfolgt erst nach dem Klebvorgang. An den aufgedickten Stellen kann später die Krafteinleitung durch z.B. Türscharniere, Schlösser oder andere Befestigungselemente erfolgen. Die Umformung einer stoffschlüssigen Verbindung von zwei Blechen mit einem Klebstoff stellt für den Klebstoff eine enorme mechanische Beanspruchung dar. Als Grundvoraussetzung muss deshalb eine einwandfreie Klebfugenausbildung (ohne Blasen, Gaseinschlüsse und Benetzungsfehler) gefordert werden, da anderenfalls eine völlig unzureichende Klebverbindung nach dem Umformprozess vorliegen kann. Der Prozess der Qualitätssicherung muss hierbei schon sehr früh ansetzen. Aus umformtechnischer Sicht ist für die Machbarkeit der Patchwork-Technik die Auslegung und Verwendung entsprechender Werkzeuge wichtig. So muss z.B. mit abgesetzten Niederhaltern und Stempeln gearbeitet werden, um eine gleichmäßige Einleitung der Umformkräfte sowohl in die Platine als auch in das Blech zu gewährleisten. Ein weiterer wichtiger Punkt für die Umsetzung der Patchwork-Technik ist das Finden von umformtechnischen Grenzen und Einflussparametern für die Auslegung der Bauteile. Eine Möglichkeit besteht in der Qualifizierung von ertragbaren Formänderungen (und Spannungen) mit der Methode der Visioplastizität. Es wurde der prinzipielle Nachweis erbracht, dass mit geklebten Platinen Umformteile mit definierten Abmessungen, Formen und optischen Eigenschaften mit herkömmlichen Umformwerkzeugen und -pressen erzeugt werden können. Die mikroskopische Betrachtung der Klebfuge nach der Umformung weist darauf hin, dass Klebstoffeigenschaften und Umformung aufeinander abgestimmt werden müssen, um eine unzulässige Schädigung des Blechverbundes zu vermeiden.
Patchwork-Kleben - Partielle Verstärkung von Blechbauteilen für Fahrzeuge
Patchwork bonding in automotive industry production
2003
14 Seiten, 9 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Patchwork-Kleben - Partielle Verstärkung von Blechbauteilen für Fahrzeuge
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