P 1087 – Methodenentwicklung zur Simulation des thermomechanischen Verhaltens von Klebschichten in hybriden Fügeverbindungen während des Aushärteprozesses

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ISBN: 978-3-96780-085-2 Artikelnummer: 6d2bffadc34e Kategorien: ,

Beschreibung

P 1087 – Methodenentwicklung zur Simulation des thermomechanischen Verhaltens von Klebschichten in hybriden Fügeverbindungen während des Aushärteprozesses

Bei der Verarbeitung warmaushärtender Klebstoffe in der Großserie der Automobilindustrie werden die Klebnähte innerhalb der aus einzelnen Komponenten bestehenden und zu verbindenden stahlintensiven Mischbaustruktur (Karosserie) im kataphorischen Tauchbad (KTL) gemeinsam mit der  korrosionsschützenden Lackierung ausgehärtet. Die KTL-Härtung von Klebnähten erfordert nach Klebstoffauftrag einen vorgeschalteten Prozess zur Fixierung der Bauteile, der die nach Klebstoffauftrag und Fügen noch weiche Struktur stabilisiert. Diese notwendige „Handlingssteifigkeit und -festigkeit“ wird bei geklebten Stahl-Mischbaustrukturen häufig durch zusätzliche mechanische Fügepunkte erzielt, die in einem festgelegten Abstand eingetragen werden (Hybrid-Fügen). Die bei der Warmhärtung hybrid gefügter Strukturen auftretenden Fügeteildehnungen und Verschiebungen resultieren in Spannungen, die zu Schädigungen im Fügebereich in Form von Grenzschichtversagen oder Kohäsionsbrüchen führen können. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Berechnungs- und Bewertungsmethode, mit der die schadensrelevanten Beanspruchungen der Verbindung in Abhängigkeit von den materiellen, geometrischen und verfahrenstechnischen Einflussgrößen bestimmt werden können. Dazu soll sowohl eine numerische Berechnungsmethode als auch eine einfache Prüfmethodik mit dazugehöriger „Faustformel“ entwickelt werden, mit der die Eignung von Klebstoffen für den KTL-Prozess bei stahlintensiven Mischbaustrukturen vergleichend bewertbar ist. Die Verbesserung von materiellen, geometrischen und verfahrenstechnischen Größen führt zu einem optimalen Leichtbau. Durch die aufgezeigten Berechnungsmethoden und Optimierungsmöglichkeiten können Stahl-Anwender eine Schädigung der Klebverbindung durch Temperaturbelastungen und den hieraus bedingten Fügeteilrelativverschiebungen während des Härteprozesses vermeiden.

Veröffentlichung:
2018

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. G. Meschut, Prof. Dr.-Ing. A. Matzenmiller