Der Korrosionsschutz von Fahrzeugen ist ein wichtiges Merkmal für die Qualität eines Premium-Fahrzeugs. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, gibt es standardisierte Versuche an Bauteilen sowie am Gesamtfahrzeug. Jedoch korrelieren diese Tests nicht immer mit Daten aus dem Feld. Auch die späte Durchführung dieser Korrosionstests im Entwicklungsprozess birgt Schwierigkeiten. Um frühzeitig Aussagen über Belastungszustände und -zonen zu erhalten, ist es nötig eine virtuelle Simulation aufzubauen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein Modell des Steinbewurfs von Fahrzeugen aufzustellen und eine Prognose des Korrosionsfortschritts an einzelnen Defekten von polymerbeschichteten Komponenten zu generieren. Zusätzlich soll eine Methode zur zerstörungsfreien Analyse des Korrosionsfortschritts erarbeitet werden. Zur Bestimmung spezifischer Steinflugbahnen im Fahrbetrieb wurden Untersuchungen mit mehreren Hochgeschwindigkeitskameras durchgeführt. Hierbei sind die Mechanismen der Steinmitnahme durch den Reifen ermittelt und so die Startbedingungen für eine Steinschlagsimulation bestimmt worden. Um Reflektionen von Steinen in der Simulation darzustellen, wurde der Impulsverlust an verschiedenen Materialien mit Hochgeschwindigkeitsaufnahmen bestimmt und das Ergebnismodell in die Simulation integriert. Erzeugte Schäden an Beschichtungssystemen und der anschließende Korrosionsfortschritt wurde mit der Puls-Phasen-Thermographie untersucht und die Methode mit zerstörenden Prüfungen verifiziert. Zur Bestimmung des Materialabtrags wurden Komponenten von Kundenfahrzeugen mit zerstörenden Analysemethoden untersucht. Ermittelte Materialabtragsraten wurden mit ortsspezifischen Umwelteinflussgrößen korreliert und ein empirisches Modell des korrosiven Abtrags an dynamisch belasteten Komponenten aufgestellt. Als Basis des empirischen Modells wurden bereits bestehende empirische Materialabtragsmodelle von statisch ausgelagerten Proben genutzt. Das Fazit der Arbeit ist ein Modell des Steinbewurfs von Fahrzeugen, das eine Simulation und Detektion gefährdeter Steinschlagbereiche am Fahrzeug in einer frühen Entwicklungsphase ermöglicht. Zusätzlich kann ein Grenzwert des Korrosionsfortschritts ausgehend von einzelnen Defekten eines Steinschlags an polymerbeschichtetem Stahl ortsspezifisch errechnet werden. Hierbei wurde ermittelt, dass der Korrosionsfortschritt durch Steinschlag einen weitaus geringeren Materialabtrag zur Folge hat, im Vergleich zu dauerfeuchten Regionen und Schweißnahtbereichen.

    Corrosion protection is an important attribute of the quality of premium cars. To satisfy the customer and to guarantee the quality standardized testing of parts and prototypes are applied. However, results of accelerating corrosion tests differ from corrosion data of field components. Additionally, results of corrosion issues in a late stage of the development process are difficult to handle. Due to common problems it is necessary to detect stone chipping areas in an early stage of development due to a computerized simulation of stone chipping. The following work aims to create a model of stone adhesion, stone launching, stone trajectories, stone impact and the corrosion progress starting from the stone chipping defect. Additionally, a non-destructive measurement of stone chipping damages and the corrosion propagation should be developed. To analyze specific stone trajectories while driving high speed cameras were used. Results show the mechanism of stone launching due to the tire which describes the starting conditions. The impact of stones at automobile parts in special the coefficient of restitution was measured using high speed cameras. Induced damages of the coating system and the corrosion propagation were analyzed using Pulsed-Phase-Thermography. After analyzing results were correlated and verified with destructive analyzes. Information of the corrosion depth and the material removal behavior of automotive parts were created using destructive measurements. Results of measurements were correlated with site-specific environmental influencing factors of the corrosion. Correlating the data an empirical model of the material removal of dynamic corrosion loaded parts was created. The fundament of the empirical mode! was an existing static dose-response-function. The conclusion is a working model for simulating the stone chipping load of cars. It enables a detection of exposed stone chipping areas in an early stage of development. Additionally, the work shows a threshold of the corrosion propagation of a stone chipping defect over years of car usage of polymer coated steel. Results show a much weaker material removal at stone chipping areas in compare to constantly humid parts or welds.


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    Titel :

    Prognose des Steinschlags und der induzierten Korrosion am Fahrzeug


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    148 Seiten, 114 Bilder, 5 Tabellen, 117 Quellen


    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





    Prognose des Steinschlags und der induzierten Korrosion am Fahrzeug

    Schönberger, Andreas | TIBKAT | 2012

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