Gegenstand der Betrachtung ist der Verbund von Kunststoff und Metall. Nicht nur die spezifischen Eigenschaften der eingesetzten Werkstoffe, sondern auch die beiden wirtschaftlichen Verarbeitungsverfahren Metall-Tiefziehen und Spritzgießen ergänzen sich, mit dem Resultat zuverlässiger, reproduzierbarer und geringer Fertigungstoleranzen. Dies macht die Herstellung von komplexen und montagefertigen Bauteilen in wenigen Arbeitsschritten möglich. Nach dem Einlegen und Fixieren der dünnwandigen, tiefgezogenen, gestanzten und in sich noch instabilen Blechstruktur in das Spritzgusswerkzeug wird die Kunststoffstruktur mit einem geeigneten Werkstoff im Standard-Spritzgießverfahren angespritzt. Mit dem Anspritzen von rippenförmigen Verstärkungen und Versteifungen aus Kunststoff können dünnwandige Stahlkonstruktionen mit wenig zusätzlichem Gewicht sehr effektiv stabilisiert werden. Zusätzlich zu den Versteifungsrippen bietet die Hybridtechnik - ähnlich der Insert- bzw. Outserttechnik - dank des Spritzgießverfahrens die Möglichkeit, beliebige Zusatzfunktionen wie beispielsweise Befestigungselemente, Lagerstellen, Schnapphaken, Schraubverbindungen, Kabelklemmen usw. in einem Arbeitsgang zu integrieren. An verzinktem Serienblech (Güte St07 Z) und an mit Granocoat beschichteten Blechen (Güte DC05), die nach dem Spritzgussauftrag von Durethan 30 H2.0 eine KTL-Grundierung erfuhren, wurden Korrosionsprüfungen durchgeführt. Die mit Serienblech gefertigten Bauteile erfüllten für den Einbauort Dachrahmen die erforderlichen Bedingungen. Falltests zeigten, dass für die Hybridbauteile auf jeden Fall Einflüsse durch Blechwandstärke, Stahlqualität und Umgebungseinflüsse wie Temperatur und Feuchtigkeit bestehen, die bei der Bauteilauslegung berücksichtigt werden müssen. Das Ergebnis der Untersuchung zeigt, dass mit dem durch Hybridtechnik gefertigten Dachrahmen aufgrund der Eliminierung der Blechoberschale durch die Kunststoffverstärkung eine in der Größenordnung um 30 % liegende Gewichtsminimierung pro Teil und Fahrzeug erreicht werden kann. Hinsichtlich der Kosten kann nach einer ersten Grobbewertung von gleichbleibenden Teilepreisen ausgegangen werden.
Dachrahmen in Hybridbauweise
2004
19 Seiten, 17 Bilder, 8 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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