Die Stahl-Kunststoff-Bauweise stellt im Fahrzeugbau eine kostenattraktive Möglichkeit der Kosteneinsparung dar. Die Fahrzeugkarosserie besteht aus einem tragenden Stahl-Spaceframe und einer Kunststoffbeplankung. Aus Kostengründen werden thermoplastische Kunststoffe mit einem Anteil an Füllstoffen aus z.B. Mineralstoff, Talkum oder Glasfaserverstärkung verwendet. Ein wesentlicher Nachteil der Hybridbauweise mit thermoplastischen Kunststoffen stellen die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Stahl und thermoplastischen Kunststoffen dar. Diese Problematik kann bei festgelegter Werkstoffpaarung nur durch die konstruktive Gestaltung der Außenhaut und durch entsprechende Fügekonzepte herbeigeführt werden. Neue Konstruktionskonzepte wie Stahl-Kunststoff-Bauweisen mit einem Stahl-Spaceframe und einer Kunststoffbeplankung erfordern gegenüber einer konventionellen Blechbauweise mit Stahlaußenhaut den Einsatz neuer Fügetechniken und -konzepte, die ein dieser Bauweise angepasstes Eigenschaftsprofil aufweisen. Neben der Wärmeausdehnungsproblematik existieren eine Vielzahl weiterer Anforderungen an die Fügetechnik, wie z.B. die Dichtfunktion. Die Gestaltung von Stahl-Kunststoff-Verbindungen und deren Einfluss auf die Eigenschaften der Fügestelle und die Folgen für das Verformungsverhalten thermoplastischer Beplankungsteile bei Temperaturbeaufschlagung am Beispiel der Verfahren Kleben und mechanisches Fügen werden ausführlich behandelt. Dabei wird auf Fragestellungen bei der Auslegung und Gestaltung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie der Alterungsbeständigkeit eingegangen. Die Ergebnisse zeigen, dass mittels der Kombination Kleben und mechanisches Fügen technologisch hochwertige Verbindungen für die Beplankung von Spaceframe-Bauweisen mit thermoplastischen Kunststoffen realisiert werden können. Für die Projektierung derartiger Verbindungen in der industriellen Praxis werden Hinweise zum Einsatz dieser Fügetechniken gegeben.
Kleben und mechanisches Fügen zum Beplanken von Spaceframe-Strukturen mit thermoplastischen Kunststoffen
Adhesive bonding and mechanical joining for the planking of spaceframe-structures with thermoplastics
2004
11 Seiten, 10 Bilder, 7 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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