Taschenbildung und Klebstoffverdrängung zwischen Hybridfügepunkten

Um Multi-Material-Design im Karosseriebau zu implementieren, sind mechanische Fügeverfahren wie Nieten gut etabliert. Zunehmend werden auch Verklebungen mit heißhärtenden Einkomponenten-Strukturklebstoffen (1K-Klebstoffe) eingesetzt. Aus der Kombination der spezifischen Vorteile der beiden Fügetechniken (Hybridfügen) ergeben sich im Karosseriebau Synergien für die Qualität und Zuverlässigkeit der Verbindungen, wie z. B. hohe Korrosionsbeständigkeit, flächige Kraftübertragung, bessere Dämpfungseigenschaften und Alterungsbeständigkeit. Bisherige Versuche haben gezeigt, dass die separat als optimal ermittelten Werkzeug- und Verfahrensparameter nicht direkt auf die Hybridfügetechnik zu übertragen sind. Bekannt ist, dass sowohl die Klebstoffmenge als auch das Fließverhalten des Klebstoffes maßgeblichen Einfluss auf die Ausbildung des Umformfügepunkts hat. Ein kritischer Punkt ist die Bildung globaler Deformationen der Bleche zwischen den mechanischen Fügepunkten. Diese globalen Deformationen werden durch die Bildung von Klebstofftaschen während des Fügevorganges verursacht. Das laufende Forschungsprojekt (IGF 17534BG) konzentriert sich auf den zeitabhängigen Bildungsprozess dieser Taschen [1]. Ziel ist es, basierend auf einer detaillierten, zeitabhängigen Kenntnis des Klebstoffflusses während des mechanischen Fügeprozesses, die globalen Verformungen zu reduzieren. Zur Gewinnung dieser Kenntnisse werden Experiment und Simulation eingesetzt.