Ziel dieses Projektes ist es, das Hybridfügeverfahren Vollstanznietkleben für den Einsatz in mehrschnittigen Mischbaustrukturen im automobilen Karosserieleichtbau zu qualifizieren. Neben der Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften elementar geklebter Verbindungen stellen grundlegende Machbarkeitsuntersuchungen und die Prozesseinflussanalyse des elementaren Vollstanznietens hinsichtlich der Verbindungsausbildung einen wichtigen Bestandteil der Untersuchungen dar. Darauf aufbauend wird anhand hybrid gefügter Verbindungen das Fließverhalten des Klebstoffs analysiert und dessen Einfluss auf das Tragverhalten der Verbindung bestimmt. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, den Fügeprozess durch gezielte Maßnahmen für den Einsatz in der Fertigung zu optimieren. Im Rahmen dieser Untersuchung gilt es, die Einflussfaktoren aus dem Fügeprozess zu identifizieren, die sich in maschinenseitige und werkzeugseitige Faktoren einteilen lassen. Diese werden in dieser Projektphase möglichst konstant gehalten, um die Anzahl der variablen Prozessparameter zu reduzieren. Zusätzlich ergeben sich aus den spezifischen Fügeaufgaben weitere Einflüsse, die sich auf die verwendeten Nietelemente, die Fügeteilwerkstoffe und Blechdicken sowie die Fügeteilanordnung zurückführen lassen. Für die systematische Untersuchung werden fügeteilbedingte Prozesseinflüsse identifiziert und gezielt untersucht, sodass deren Auswirkungen auf die Verbindungsausbildung analysiert werden können. Materialeinzüge können sowohl aus der Decklage als auch aus der Mittellage erfolgen, sodass an dieser Stelle eine weitere Separierung der Effekte vorgenommen wird. Aufgrund der signifikant erhöhten Fügekräfte sind bei matrizenseitig angeordneten Aluminiumwerkstoffen sehr große Prägeringdurchmesser notwendig, wodurch beim Verprägen deutlich mehr Material zum Fließen gebracht wird, als zur Hinterschnittausbildung erforderlich ist. Dadurch wird das überschüssige Material aus der Fügezone verdrängt, was zu einer ausgeprägten Spaltbildung führt. Als Klebstoffe kommen 1K-Epoxidharz-Klebstoffsysteme zum Einsatz. Verwendet werden auch aluminiumoptimierte Klebstoffe mit verschiedenen Viskositäten sowie ein schäumbarer Klebstoff.
Vollstanznietkleben von dreilagigen Mischbaustrukturen
2012
4 Seiten, Bilder
Conference paper
German