Der Einsatz unterschiedlicher Werkstoffe im Materialmix für Leichtbaustrukturen im Fahrzeugbau ist auf breiter Basis nur möglich, wenn aus Fertigungsgesichtspunkten prozessstabile und wirtschaftliche Fügeverfahren zur Verfügung stehen. Als Fügetechnik bietet sich hier das Kleben an, dessen spezifische Vorteile insbesondere in der Mischbauweise genutzt werden können. Der Beitrag stellt ausgewählte Ergebnisse zum Kleben und kombinierten Fügen vor und beleuchtet den mischbauspezifischen Aspekt unterschiedlicher Wärmeausdehnungen der Fügeteilwerkstoffe. Als Rohbauklebstoffe fanden einkomponentige Kautschuk- und Epoxidharzklebstoffe Verwendung, als Klebstoffe für Montageanwendungen wurden zweikomponentige Klebstoffe auf Polyurethan-, Epoxidharz- und Methacrylatbasis selektiert. In das Versuchsprogramm wurden unterschiedliche Stahl-, Aluminium- und Magnesiumswerkstoffe sowie faserverstärkte Kunststoffe einbezogen. Die Grundlagenuntersuchungen erfolgten an standardisierten Zugscher- und Winkelschälproben. Zur Ermittlung des Einflusses von Korrosion und Alterung auf die Verbindungseigenschaften von Mischbauweisen wurden die Proben im VDA-Wechseltest (VDA 621-415) und im KKT-Test (nach Audi-Norm) ausgelagert. Die eingesetzten Rohbauklebstoffe bedingen in der Regel eine weitere Fügetechnik, um eine Bauteilfixierung bis zur Klebstoffaushärtung im Lacktrocknungsofen zu gewährleisten. Im Rahmen der Untersuchungen wurden elementar mechanisch gefügte Stahl-Aluminium-Verbindungen der Werkstoffkombination Edelstahl 1.4301 - AlMg0,8Si0,9 T4 im Vergleich zu kombiniert gefügten und geklebten Proben bewertet. Weiter wurden an unterschiedlich gefügten Kunststoff-Aluminium-Verbindungen Schwingfestigkeitswerte ermittelt. Mit allen Werkstoffkombinationen wurden Versuche zu Ermittlung des Wärmeausdehnungskoeffizienten durchgeführt und die Auswirkungen von Wärmedehnungen auf das Festigkeits- und Verformungsverhalten untersucht. Bei Mischbauweisen kann seitens der Konstruktion aktiv den unerwünschten Verzügen entgegen gewirkt werden. Da das Eigenschaftsprofil der Mischverbindung eng mit der geometrischen Struktur des Bauteils zusammenhängt, sind Bauteilversuche zur Bewertung unumgänglich.
Kleben und kombiniertes Fügen im Automobilbau zur Herstellung von Leichtbaustrukturen
2003
11 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle
Conference paper
German
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