Beschreibung
P 909 – Komplementäres Konzept zur blasenfreien Nahtabdichtung von Falzklebungen
Innen- und Außenteile automobiler Anbauteile wie Türen, Klappen und Hauben werden durch Falzkleben verbunden. Dabei können luftgefüllte Kavitäten innerhalb der Falzklebnaht entstehen, welche im weiteren Herstellungsprozess zu blasenförmigen Fehlstellen in der PVC-Nahtabdichtung führen. Die Nahtabdichtung befindet sich im Sichtbereich des Kunden, die Blasen stellen somit ein optisches Qualitätsproblem dar. Zusätzlich besteht die Gefahr, dass Fehlstellen im Laufe des Fahrzeuglebens durch mechanische Einflüsse zerstört werden. Hierdurch würde ein direkter Zugang von Elektrolyten in den Falz ermöglicht und es wäre kein zuverlässiger Korrosionsschutz für die Falznahtklebung gewährleistet. Daher müssen im Produktionsprozess entstandene Fehlstellen in der Nahtabdichtung aufwändig nachgearbeitet und beseitigt werden.
Um die Kosten für die Ausbesserungsarbeiten, die erhöhten Aufwendungen in der Qualitätssicherung sowie einen potentiellen Imageverlust im Falle eines schwerwiegenden Korrosionsproblems zu vermeiden, sind die Mechanismen der Fehlstellenentstehung und Maßnahmen zu deren Reduktion sowie die Erarbeitung einer blasenfreien Nahtabdichtung Forschungsgegenstand.
Ziel des Forschungsvorhabens war die Ausarbeitung technologischer Grundlagen zur industriellen Produktion blasenfreier Nahtabdichtungen auf Falzklebungen. Das Vorhaben beruht auf zwei komplementären Lösungsansätzen: Der Reduzierung von Kavitäten innerhalb der Falznahtklebung auf dem Prozesspfad (Minimierung des Schädigungspotentials), sowie der Substitution des fehlstellenanfälligen PVC-Plastisols durch ein blasenfreies Nahtabdichtungs-Material auf dem Materialpfad (Erhöhung der Schädigungstoleranz).
Auf dem Materialpfad wurden vergleichende Tests alternativer NAD-Materialien durchgeführt, welche zur Qualifizierung eines MS-Polymers als potentielles PVC-Substitut führten. Im Rahmen des Prozesspfades wurden die Entstehung von Kavitäten sowie der Einfluss von Prozess- und Einzelteiltoleranzen auf den Füllgrad untersucht. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurden detaillierte Handlungsempfehlungen zur Optimierung des Falzklebeprozesses und der Nahtabdichtung ausgearbeitet.
Das untersuchte Fügeverfahren Falzkleben wird sowohl in der Großserie, als auch bei der Produktion von Kleinserien und Einzelteilen eingesetzt. Mit der Integration der im Projekt erarbeiteten Handlungsempfehlungen in die Serienprozesse wird die Prozesssicherheit beim Fügen von Stahlbauteilen mittels Falzkleben erhöht. Die Verhinderung der Blasen in der Nahtabdichtung bedeutet einen erheblichen wirtschaftlichen Nutzen für die Automobilindustrie und deren Zulieferer, da der Mehraufwand durch Nacharbeit sowie das Korrosionsrisiko verhindert werden.
Veröffentlichung:
Januar 2019
Autoren:
Prof. Dr. rer. nat. B. Mayer, Dr. H. Fricke, B.Sc. Ivo F. Neumann, Prof. Dr.-Ing. D. Landgrebe, Dipl.-Ing. F. Jesche, Dipl.-Ing. (FH) S. Menzel
