Da die im strukturellen Rohbau hauptsächlich verwendeten warmhärtenden 1-K Expoxidharzklebstoffe nach dem KTL-Prozess im Lackaushärteofen bei ca. 180 °C ausgehärtet werden, müssen die Bauteile bis zur endgültigen Aushärtung miteinander fixiert bleiben. Das Vollstanznieten bietet die Möglichkeit, die Werkstoffe miteinander zu verbinden. Durch die notwendigerweise, sehr hohen Fügekräfte bei dem Verprägen der Vollstanznietringnut, kann es zu einer weitläufigen Verdrängung des noch nicht ausgehärteten Klebstoffs aus der Fügezone kommen. Durch die Verkleinerung der effektiven Klebfläche sowie inhomogene Klebschichtdickenverläufe, welche sich aus Ansammlungen von verdrängtem Klebstoff insbesondere zwischen den mechanischen Fügepunkten ergeben, resultiert eine Verringerung der Klebverbindungsfestigkeit. Weiterhin steigt durch die entstehenden Klebstofffehlstellen in den Fugenspalten die Anfälligkeit der Mischverbindung für einen korrosiven, medialen Angriff. Aufgrund der hohen Stanzkräfte durch das pressharte Material wird das matrizenseitige weiche Aluminiumblech um die Fügezone stark radial verformt. Dies kann zusätzlich zu einer unerwünschten Bauteilverformung führen. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel des Forschungsprojekts darin, durch die Kombination der Klebtechnik mit einer geeigneten mechanischen Fügetechnik ein Hybridfügeverfahren zum optimalen Verbinden von Mischbaustrukturen aus pressgehärtetem Stahl und Aluminium im automobilen Karosserie-Leichtbau zu entwickeln. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Erzeugung einer optimalen Klebschichtausbildung auch in der Region um das Hilfsfügeteil, welches die Funktion der Fügeteilfixierung bis zur vollständigen Aushärtung des Klebstoffs übernimmt. Zu diesem Zweck werden Erkenntnisse zur Verbindungs- und Klebschichtausbildung beim Vollstanznietkleben mit angepassten Nietgeometrien erarbeitet und eine Verfahrensoptimierung durch Modifikation von Prozessparametern vorgenommen. Durch die optimierte Klebschichtausbildung wird zum einen ein verbessertes mechanisches Eigenschaftsprofil der Hybridverbindung und damit eine erhöhte Bauteilperformance z.B. in Form von maximierter Crashfestigkeit und zum anderen eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit erreicht. Zudem werden unerwünschte Bauteildeformationen minimiert.
Fixierung geklebter Mischbauverbindungen aus Aluminium in Kombination mit presshartem 22MnB5 mittels neuem Nietsystem
2013
4 Seiten, Bilder, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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