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Erweiterung der Einsatzgrenzen der Patchworktechnik

Laufzeit:01.06.2015 - 31.05.2017 (24 Monate )
Förderung:AiF/EFB (18408N)
Kontakt:huebnerifum.uni-hannover.de

Motivation:

Die Patchworktechnik ist eine Leichtbautechnologie im modernen Automobil­karosseriebau zum lokalen Verstärken von Blechbauteilen. Als typische Anwendungsbeispiele können Bodenbleche oder Innenbleche von Motor­­hauben oder Fahrzeugtüren als Schloss- oder Scharnierverstärkung genannt werden.

Abbildung 1: Herstellung einer Patchwork-Platine für die Umformung (oben); Verstärktes Bauteil in Patchworktechnik (unten) [Bildquellen: Salzgitter AG, WISCO Tailored Blanks GmbH]

Das Fügen der Bleche vor der Umformung im ebenen Zustand mittels Widerstandpunktschweißen ist für die lokale Verstärkung erforderlich, wirkt sich jedoch negativ auf das Umformvermögen des Doppelblechbverbunds aus. Eine Reduzierung der Schweißverbindungen zur Steigerung des Umformvermögens ist nur bedingt möglich, da die Verbundfestigkeit im direkten Zusammenhang mit der Schweißpunktanzahl steht. Eine Lösung zur Sicherstellung einer hohen Festigkeit des Patchwork Bauteils bei gleichzeitig guten Umformeigenschaften kann der Einsatz von speziellen Strukturklebstoffen in Kombination mit Schweißen bieten.

Zielsetzung:

Der Einsatz von Strukturklebstoff ermöglicht die Reduzierung der Anzahl von Widerstands­schweißpunkten und führt somit zu einer Verbesserung des Umformvermögens bei einer gleichzeitig ge­steigerten Verbundfestigkeit. Der Klebstoff ist während des Tiefziehvorgangs noch nicht ausgehärtet und wirkt sich somit nicht nachteilig auf das Umformvermögen aus. Die Klebstoffaushärtung erfolgt aufwandsneutral und prozessintegiert durch thermische Aktivierung im Zuge des im Fahrzeugbau ohnehin durchzuführenden Lackeinbrennprozesses. Ein weiterer Vorteil neben der verbesserten Bauteilfestigkeit und Umformbarkeit ist die gesteigerte Beständigkeit gegenüber der Spaltkorrosion aufgrund der abdichtenden Wirkung des Klebstoffs. Eine zusätzliche Versieglung des Spalts zwischen dem Grund- und Verstärkungsblechs entfällt.

Der Fokus des Projekts liegt auf der Untersuchung der Umformbarkeit in Abhängigkeit der Anzahl und Position der Schweißpunkte, sowie der Bestimmung der Verbundfestigkeit und die Bewertung der Korrosions­beständigkeit des Blechverbunds mit einer Punktschweiß-Klebverbindung.

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