Methoden zur Integration der Klebtechnik in eine moderne Serienfertigung:
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1997
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| adam_text | Titel: Methoden zur Integration der Klebtechnik in eine moderne Serienfertigung
Autor: Lammel, Christian
Jahr: 1997
Verzeichnis der Formeln und Abkürzungen
1 Einleitung 5
2 Anforderungen an die Fügeverfahren in der Automobilindustrie 9
2.1 Prozeßkette in einer Großserienfertigung 9
2.1.1 Fügetechnische Fertigungsverfahren 9
2.1.2 Nachfolgende Prozeßschritte 11
2.2 Beanspruchung eines Automobils während seiner Lehensdauer 13
2.3 Reparatur und Recycling eines Fahrzeugs 15
2.4 Bewertung des Fügeverfahrens Kleben gegenüber herkömmlichen Fügeverfahren 16
3 Möglichkeiten des Einsatzes eines zweikomponentigen Klebstoffes in der
Automobilindustrie mit Hilfe der Induktionserwärmung 20
4 Technologie der Induktionserwärmung 22
4.1 Prinzipien der Wärmeübertragung 22
4.2 Grundlagen der induktiven Wärmeeinbringung 24
4.3 Konzeption und Anpassung der Induktionsanlage 30
4.3.1 Steuerung der Anlage mittels Zeit- und Leistungsschaltern 30
4.3.2 Regelung der Anlage mittels PID-Regler 32
4.4 Bau und Anordnung von Induktoren für Probenkörper 33
4.4.1 Einseitige Induktoren 35
4.4.2 Zweiseitige Induktoren 38
4.5 Bau und Anordnung von Induktoren für echte Bauteile 39
4.5.1 Bestehende Bauformen 39
4 J .2 Alternative Anordnungen 40
4.6 Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades durch Konzentratoren 42
4.7 Bestimmung der Temperaturverteilung mit Hilfe einer Wämtebildkamera 44
4.8 Bestimmung des Temperatunerlaufs in der Klebschicht mit Hilfe
von Thermoelementen 48
4.8.1 Messungen am Kleinteil 48
4.8.2 Messungen an der Autotür 59
5 Eignung des einzusetzenden Klebstoffs für den gewünschten Anwendungsfall 63
5.1 Ermittlung der minimalen Aushärtezeiten des Klebstoffs 63
5.2 Bestimmung der Festigkeit des Klebstoffs bei höheren Temperaturen 68
6 Beanspruchung einer Karosserie während der Fertigung im Automobilbau 69
6.1 Ermittlung eines Belastungsprofils 69
63.. Simulation der statischen Beanspruchungen einer Forschungskarosserie 70
6.2.1 Versuchsaufbau für Bewegungen in Fahrzeuglängsachse 70
6.2.2 Versuchsaufbau für Bewegungen quer zur Fahrzeuglängsachse 72
6.2.3 Entwicklung einer geeigneten Sensorik 73
6.2.3.1 Piezotechnik 74
6.23.2 Michelson-Interferometer 75
6.23.3 DMS-Technik 76
6.2.3.4 Induköv-Sensor 77
6.2.4 Ergebnisse 82
63 Simulation der dynamischen Beanspruchungen einer Forschungskarosserie 87
6.3.1 Versuchsaufbau für stoßartige Belastungen 87
6.3.2 Messungen mit DMS-Technik 88
7 Untersuchung der geometrischen und klebtechnischen Randbedingungen 94
7.1 Messung des Beölungsgrades der Fügeteile 94
7.1.1 Kapazitive Meßmethode 94
7.1.2 Optische Meßmethode mittels UV-Strahlung 96
7.2 Einfluß der Klebschichtgeometrie auf den Spannungszustand 102
7.2.1 Computersimulation und Fraite-EIemente-Berechnung 102
7.2.2 Untersuchungen mit Hilfe der Spannungsoptik 104
8 Prüfungen zur Ermittlung der Eigenschaften von induktiv gehärteten
Hebungen im Vergleich zu herkömmlichen Aushärteverfahren 108
8.1 Beschleunigte Alterung von Kleinteilproben durch Freibe« itterung und Klimatests 108
8.2 Statische Prüfungen 108
8.2.1 Durchführung von Zugscherversuchen nach EN1465 109
8.2.1.1 Bestimmung des Festigkeitsverhaltens des Klebstoffs 109
8.2.1.1.1 Einfluß des Beölungsgrades der Fügetefle 109
8.2.1.1.2 Einfluß unterschiedlicher Applikationsgeräte 111
8.2.1.1.3 Einfluß der Prüftemperatur 113
8.2.2 Erstellung von Schubspannung-Gldtungs-Diagranimen nach DIN 54451 114
8.23 Zeitstandversuche nach DIN 53284 119
8.2.4 Keötest nach DIN 65448 121
83 Dynamische Prüfungen 127
8.3.1 Durchführung von HochgesehwindiglteitSYersuchen mit Kldnteilen
127
8.3.2 Ermittlung der Dauerschwingfestigkeit nach EN ISO 9664 130
8.4 Ergebnisse 132
9 Untersuchung der Eignung von Klebstoffen für crashrelevante Bauteile 134
9.1 Konstruktion und Bau einer Crashtestanlage 134
9.2 Versuche an Referenzprofilen 135
9.3 Verwendete Klebstoffe 139
9.4 Herstellung der geklebten Hutprofile 140
9.5 Variation der Crashparameter 141
9.5.1 Einfluß der Aufprallgeschwindigkeit bzw. der Aufprallenergie auf das
Verformungsverhalten des Hutprofils 141
9.5.2 Einfluß der Klebnahtgeometrie auf das Verformungsverhalten des Profils 142
9.6 Einsatz einer Hochgeschwindigkeitskamera zur Analyse der Bauteilverformung 146
9.7 Ergebnisse 148
10 Gesamtbewertung der durchgeführten Versuche 149
11 Zusammenfassung 152
Literaturverzeichnis 154
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