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Wednesday, September 16, 2015, Saal Riga 11:45 AM Klebtechnik II |
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Kunststoff-Metall-Klebungen im Aggregatebereich |
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Henning Gleich* / inpro
Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH
, GERMANY |
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Gewichtsreduzierung und Downsizing sind aktuelle Schlagwörter bei der Entwicklung neuer Motorenkonzepte im Pkw-Bereich. Durch ihre geringe Dichte (Gewichtsreduzierung) und wirtschaftliche Her¬stellung (Spritzgießverfahren) bieten Motoranbauteile aus Kunststoff große Vorteile. Des Weiteren erlauben insbesondere thermoplastische Werkstoffe eine Vielzahl von Funktionsintegrationen und eine besonders hohe Design¬freiheit bei der Bauteilgestaltung. Bedingt durch das Kriechen unter Belastung stellt sich beim Einsatz von Motoranbauteilen aus glasfasergefüllten Kunststoffen jedoch die Frage ihrer wirtschaftlich dichten Montage. Eine Verschraubung mit Flüssigdichtung, wie sie z.B. in der Ölwannenmontage bei Gusseisen-/Aluminium- und Aluminium-/Aluminium-Paarungen bereits in der Serie umgesetzt sind, funk¬tioniert bei der Werkstoff-Kombination Metall-Thermoplast auf Grund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten beider Werkstoffe nicht. Während der Rumpfmotor aus Metall bei Temperaturerhöhungen auf bis zu 150 °C kaum eine messbare Längenausdehnung erfährt, ist bei Thermoplasten eine Temperaturerhöhung um 130 °C hinsichtlich ihrer wär¬meinduzierten Längenausdehnung in Bezug auf die Dichtigkeit der Flanschver¬bindung schon sehr problematisch. Durch spezielle kunststoffspezifische und kostenintensive Lösungen wird jedoch auch beim Schrauben die Dichtigkeit gewährleistet. Im Gegensatz zum Einsatz aufwändiger Formdichtungen und Distanzhül¬sen beim Schrauben stellt das Dichtkleben hier eine neue innovative und wirtschaftliche Fügetechnik dar. Ein Vorteil des Dichtklebens ist zudem, dass keine Kompressionskräfte auftreten und der Kunststoff somit nicht kriecht. inpro begleitet Entwicklungen von der Idee bis zur Umsetzung und ar¬beitet bereits seit etwa 10 Jahren an diversen Klebprojekten. Eigene Untersuchungen zeigen, dass adhäsiv abgedichtete Motoran¬bauteile aus Kunststoff sogar ohne Verschraubungspunkte befestigt werden können. Hierzu haben WACKER und inpro gemeinsam einen 2K-Silikonklebstoff entwickelt und dessen Verarbeitungseigenschaften, Lagerstabilität und Beständigkeit gegen heißes Motoröl unter dynamischen Belastungen ständig weiter optimiert. Auf der Basis eines dokumentierten Anforderungsprofils an geklebte Motor¬anbauteile hat inpro die für den Aggregatebereich neue Fügetechnologie Dichtkleben mit diesem Silikonklebstoff bis zum Nachweis der Konzepttauglichkeit entwickelt. Im Vortrag werden anwendungsspezifische Anforderungen an geeignete Klebstoffe, definierte Probengeometrien für die statische und dynamische Prüfung und hierzu erforderliche abgeleitete Prüfkonzepte mit entsprechen¬den Auslagerungen der Probanden in unterschiedlichen Klimata, ein servicegerechtes Re¬paraturkonzept und ausgewählte Ergebnisse präsentiert und diskutiert |