DE102006025745A1

DE102006025745A1 - Metall-Kunststoff-Hybrid-Ölwanne

Info

Publication number: DE102006025745A1
Application number: DE200610025745
Authority: DE
Inventors: Claus-Christian Steeg; Peter Michel; Dragan Griebel
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Huntsman Advanced Materials Switzerland GmbH
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2007-12-06
Also published as: CN101495547A

Abstract

Gehäusebauteil (2) mit Dichtfläche (4, 6, 8, 24) zum abdichtenden Anschluss an eine benachbarte Gehäusestruktur, aufweisend einen die Dichtfläche (4, 6, 8, 24) aufweisenden Dichtungsflansch (10) aus Metallmaterial und einen daran angeschlossenen Wandungsbereich (12) aus Kunststoffmaterial, wobei integral an dem Dichtungsflansch (10) ein Anschlussstreifen (16) vorgesehen ist, wobei der Wandungsbereich (12) beidseitig an dem Anschlussstreifen (16) stoffschlüssig angeschlossen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäusebauteil mit Dichtfläche zum abdichtenden Anschluss an eine benachbarte Gehäusestruktur insbesondere eine Ölwanne, beispielsweise für ein Antriebsaggregat eines PKW.
Aus DE 198 18 590 C2 ist eine Ölwanne mit Dichtfläche zum abdichtenden Anschluss an eine benachbarte Motorgehäusestruktur bekannt, die einen die Dichtflächen aufweisenden Dichtungsflansch aus Metallmaterial und einen daran angeschlossenen Wandungsbereich aus Kunststoffmaterial aufweist. Insbesondere weist diese Ölwanne einen als Spritzgussteil aus Leichtmetall hergestellten Gitterrahmen auf, an den der Wandungsbereich der Ölwanne aus Kunststoffmaterial angespritzt wird, wodurch eine innige Verbindung mit dem Gitterwerk erfolgt. Das Gitterwerk bildet ein "Außenskelett" für den relativ weichen Wandungsbereich aus Kunststoff. Gegenüber konventionellen Ölwannen, die komplett aus Metallmaterial, beispielsweise aus tiefgezogenem Metallblech hergestellt sind, hat eine derartige Hybridbauweise den Vorteil einer substantiellen Gewichtsverringerung. Nachteilig ist jedoch deren aufwändige Herstellung, bei der zuerst der Gitterrahmen aus Metall hergestellt werden muss, bevor in einem weiteren Herstellungsschritt der Wandungsbereich der Ölwanne aus Kunststoff angespritzt wird. Andererseits ist beispielsweise aus DE 103 32 171 ein vollständig aus Kunststoffmaterial bestehendes Gehäuseteil, beispielsweise eine Ölwanne bekannt. Derartige reine Kunststoffbauteile vereinen die Leichtbauweise mit dem einfachen Herstellungsverfahren, haben jedoch den Nachteil, dass in der Praxis ein dichter Anschluss an die benachbarte Gehäusestruktur problematisch ist. Insbesondere kommt es zu Setzungsproblemen, etc.. So hat sich in der Praxis herausgestellt, dass ein dauerhaft dichter Anschluss praktisch nur unter Verwendung eines zusätzlichen Dichtelements, beispielsweise eines Dichtrings, etc. möglich ist.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäusebauteil mit Dichtfläche zum abdichtenden Anschluss an eine benachbarte Gehäusestruktur bereitzustellen, welches leicht ist, ausreichende Stabilität besitzt, einfach und kostengünstig herstellbar ist und dabei wie eine konventionelle Metallblechölwanne dauerhaft dicht an die benachbarte Gehäusestrukturen anschließbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Gehäusebauteil mit Dichtfläche zum abdichtenden Anschluss an eine benachbarte Gehäusestruktur gelöst, aufweisend einen die Dichtfläche aufweisenden Dichtungsflansch aus Metallmaterial und einen daran angeschlossenen Wandungsbereich aus Kunststoffmaterial, wobei integral an dem Dichtungsflansch ein Anschlussstreifen vorgesehen ist, wobei der Wandungsbereich beidseitig an den Anschlussstreifen stoffschlüssig angeschlossen ist.
Somit liefert die vorliegende Erfindung ein Hybrid-Gehäusebauteil, bei dem ein konventioneller Metall-Dichtungsflansch verwendet wird, an den über einen Anschlussstreifen und eine zweiseitige stoffschlüssige Anbindung der Wandungsbereich aus Kunststoffmaterial angeschlossen ist. Durch die Verwendung des Dichtungsflanschs aus Metallmaterial lässt sich das Hybrid-Gehäusebauteil wie eine konventionelle Blech-Ölwanne mit konventionellen Abdichtverfahren an der benachbarten Gehäusestruktur anschließen, d.h. unter Verwendung einer Dichtungsmasse beispielsweise aus Silikonmaterial, die auf die Dichtfläche vor dem Anschließen aufgebracht wird. Der Dichtungsflansch mit dem Anschlussstreifen kann mit sehr geringem Aufwand durch Stanzen und Tiefziehen aus einfachem Blechmaterial hergestellt werden und kann dem Gehäusebauteil und insbesondere der Dichtfläche erhebliche Festigkeit liefern. Die sichere Anbindung des Wandungsbereichs aus Kunststoff ist durch den beidseitigen Anschluss an dem Anschlussstreifen geschaffen. Dadurch wird die korbartige Aufnahme und Halterung des Wandungsbereichs in dem Gitterrahmen, wie bei DE 198 185 90 C2 beschrieben, überflüssig. Die damit einhergehende substantielle Verringerung der Größe des den Dichtungsflansch aufweisenden Metallbauteils führt alleine schon zu deutlichen Aufwands- und Kosteneinsparungen bei der Herstellung.
Das Gehäusebauteil kann eine Ölwanne oder ein Zwischenrahmen für eine Ölwanne sein, wie sie bei Antriebsaggregaten beispielsweise für Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen verwendet werden. Es kann jedoch auch ein anderes Motor- oder Getriebegehäusebauteile oder sonstige Gehäusebauteil sein, das mit einer Dichtfläche an eine benachbarte Struktur, beispielsweise eine benachbarte Gehäusestruktur angeschlossen wird.
An dem Anschlussstreifen kann beidseitig flächig ein Haftvermittler vorgesehen sein, der die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoffmaterial des Wandungsbereichs und dem Metallmaterial des Dichtungsflanschs herstellt. Der Haftvermittler kann ganzflächig oder nur bereichsweise vorgesehen sein.
Der Haftvermittler kann auch an dem Dichtungsflansch vorgesehen sein und er kann dort beidseitig oder einseitig sowie ganzflächig oder nur bereichsweise vorgesehen sein. Der Haftvermittler kann korrosionsbeständig sein und kann dem Metallmaterial des Dichtungsflanschs und des Anschlussstreifens Korrosionsschutz bereitstellen.
Insbesondere dann, wenn der Haftvermittler vor dem Stanzen und Tiefziehen auf das Blechmaterial aufgebracht wird, kann es günstig sein, Kunststoffmaterial beidseitig an Randbereichen in der Nähe von Schnittkanten des Blechmaterials vorzusehen, so dass die Schnittkanten von dem Kunststoffmaterial derart überdeckt sind, dass eine wasserdichte Versiegelung der Schnittkante durch das Kunststoffmaterial geschaffen ist. Das betrifft insbesondere Schnittkanten, die einsatzmäßig einer korrosiven Umgebung ausgesetzt sind, wie beispielsweise im Spritzwasserbereich bei einer Ölwanne eines Kraftfahrzeugs. So ist es besonders günstig, die im Bereich des Außenumfangs des Dichtungsflanschs befindliche Schnittkante mit Kunststoff zu überdecken. Es kann auch günstig sein den Dichtungsflansch im Bereich der Schraubenöffnungen beidseitig mit Kunststoff zu überdecken und die entsprechenden Schnittkanten der Schraubenöffnungen damit zu versiegeln. Es kann auch vorteilhaft sein, den gesamten Dichtungsflansch oder im Wesentlichen den gesamten Dichtungsflansch mit einer dünnen Kunststoffschicht zu überziehen. Herstellungstechnisch kann das relativ einfach beim Anspritzen des Wandungsbereichs aus dem Kunststoffmaterial erfolgen.
Die Randbereiche des Dichtungsflanschs, die nicht den Anschlussstreifen bilden, d.h. typischerweise die umfangsmäßig äußeren Randbereiche des Dichtungsflanschs können weg von der Dichtfläche umgebogen sein. Durch das Umbiegen der Randbereiche wird zum einen die Stabilität erhöht. Zum anderen lassen sich die nach oben umgebogenen Randbereiche besonders einfach beidseitig mit Kunststoffmaterial umspritzen, so dass die dortige Schnittkante sicher gegen korrosive Umwelteinflüsse abgedichtet ist.
Die Dichtfläche definiert eine Dichtflächenebene und der Anschlussstreifen kann relativ zu der Dichtflächenebene mit einem Winkel vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Anschlussstreifen relativ zu der Dichtflächenebene umgebogen sein, so dass er von der Dichtfläche weg in entgegengesetzter Richtung zur Dichtfläche ragt. Der Anschlussstreifen kann im Querschnitt betrachtet mehrfach gebogen sein.
Das mehrfache Biegen des Anschlussstreifens sorgt dafür, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoffmaterial und dem Metallmaterial nicht lediglich auf Scherung in der Richtung der Zwischenfläche belastet wird, sondern zusätzlich auch mit einer Komponente rechtwinklig zur Zwischenfläche. Außerdem resultiert dadurch zusätzlich zu der stoffschlüssigen Anbindung zwischen dem Kunststoffmaterial und dem Metallmaterial eine formschlüssige Anbindung. Weiterhin kann durch die Mehrfachbiegung die Stabilität in Umfangsrichtung erhöht werden und die Elastizität in Richtung auf die Dichtfläche erhöht werden. Insbesondere kann der Anschlussstreifen im Wesentlichen S-förmig gebogen sein.
In dem Wandungsbereich kann eine Anschlussaufnahme, beispielsweise ein Anschlusseinsatz beispielsweise zum Aufnehmen eines Öltemperatursensors, etc. vorgesehen sein. Integral mit dem Dichtungsflansch bzw. dem Anschlussstreifen kann eine Kontaktlasche vorgesehen sein. Manche Bauteile, wie beispielsweise Füllstandssensoren, etc. benötigen einen elektrischen Massekontakt. Ein derartiger Massekontakt kann durch die Kontaktlasche gebildet sein. Die Kontaktlasche kann relativ einfach beim Stanzen und Tiefziehen hergestellt werden und kann nicht, teilweise oder praktisch vollständig von dem Kunststoffmaterial der Wandung umspritzt sein. Nachdem sie sich typischerweise im Inneren, beispielsweise im Inneren der Ölwanne befindet, ist ein Korrosionsschutz für die Schnittkanten dort nicht erforderlich. Die Kontaktlasche kann gleichzeitig einen Einschraubeinsatz für das entsprechende Bauteil liefern und als solche zumindest teilweise mit in das Kunststoffmaterial der Wandung eingespritzt sein. Der Massekontakt kann beispielsweise zu der benachbarten Gehäusestruktur hergestellt sein, indem die Kontaktlasche so gebogen ist, dass sie einsatzmäßig mit Vorspannung gegen einen Kontaktbereich der benachbarten Gehäusestruktur gepresst wird.
Der Dichtungsflansch kann Schraubenlöcher aufweisen und an die Schraubenlöcher kann jeweils eine Einschraubaufnahme bzw. ein Einschraubdom angespritzt sein. Auf diese Weise kann gegen den Dichtungsflansch ein Bauteil geschraubt werden, wobei sich das Gewinde der Schraube in den Einschraubdom des Gehäusebauteils schrauben lässt und dort festgelegt ist. Falls das aus Festigkeitsgründen erforderlich ist, kann es günstig sein, einen Metall-Einschraubeinsatz als Teil der Einschraubaufnahme vorzusehen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Antriebsaggregat aufweisend ein erfindungsgemäßes Gehäusebauteil. Das Antriebsaggregat kann einen Antriebsmotor und ein Getriebe aufweisen.
Das Gehäusebauteil kann mit einem Motor-Dichtungsflansch an dem Antriebsmotor und einem Getriebe-Dichtungsflansch an dem Getriebe angeschlossen sein. Der Motor-Dichtungsflansch und der Getriebe-Dichtungsflansch können jeweils einen Anschlussstreifen zum Anschluss des Wandungsbereichs aufweisen und der Motor-Dichtungsflansch und der Getriebe-Dichtungsflansch können als ein integrales Blechstanzteil ausgebildet sein. Eine Trennwand kann zwischen dem zu dem Antriebsmotor abgedichteten Bereich und dem zu dem Getriebe bzw. der Getriebeglocke hin abgedichteten Bereich vorgesehen sein. Die Trennwand kann einerseits einen fluiddichten Abschluss liefern. Sie kann andererseits auch als zusätzliche strukturelle Verstärkung bzw. Versteifung vorgesehen sein.
Das Antriebsaggregat kann einen Zwischenrahmen und eine Ölwanne aufweisen, wobei eines dieser Bauteile oder beide Bauteile erfindungsgemäß ausgebildet sein können. Der Dichtungsflansch zum Anschluss der Ölwanne an dem Zwischenrahmen kann im Wesentlichen so ausgebildet sein, wie der Motor- oder Getriebe-Dichtungsflansch.
Die Ölwanne und/oder der Zwischenrahmen können einen Füllstandssensor aufweisen, der mittels der Kontaktlasche an Masse angeschlossen ist. Der Motor- und/oder Getriebe-Dichtungsflansch kann mittels der Kontaktlasche mit dem Dichtungsflansch zum Anschluss der Ölwanne integral verbunden sein.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäusebauteils gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend die folgenden Schritte:

(a) Stanzen und Tiefziehen des Dichtungsflanschs und des Anschlussstreifens aus einem Metallblechmaterial;
(b) Einlegen des Dichtungsflansches mit dem Anschlussstreifen in ein Kunststoff-Spritzgusswerkzeug;
(c) Herstellen des Wandungsbereichs durch Spritzgießen, und dabei
(d) beidseitiges Umspritzten des Anschlussstreifens.

Insbesondere durch die Kombination der Herstellung des Metallteils durch Stanzen und Tiefziehen aus einem Metallblechmaterial und die Verwendung des Kunststoffspritzgussverfahrens lässt sich das erfindungsgemäße Gehäusebauteil besonders einfach und kostengünstig herstellen.
Das Metallblechmaterial kann bereits vor dem Stanzen und Tiefziehen vorzugsweise beidseitig mit Haftvermittler versehen sein. Es ist günstig, wenn der Haftvermittler eine gewisse Zähigkeit besitzt, so dass er die erforderlichen Umformschritte mitmacht, ohne sich von dem darunter liegenden Metallblech abzulösen.
Weiterhin ist es auch möglich den Kunststoff nur einseitig, innen oder außen, form- und/oder stoffschlüssig an den Metallrahmen anzubinden.
Die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, es zeigen:
1 ein Gehäusebauteil mit Dichtfläche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blecheinlegeteil mit einem Dichtungsflansch und Anschlussstreifen für das erfindungsgemäße Gehäusebauteil von 1;
3 ein alternatives Gehäusebauteil in Form einer Ölwanne gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine Draufsicht auf eine weitere alternative Ausführungsform eines Gehäusebauteils gemäß der vorliegenden Erfindung; und
5 ein Detail zum Teil im Schnitt eines erfindungsgemäßen Gehäusebauteils.
1 zeigt ein Gehäusebauteil 2 und insbesondere einen Zwischenrahmen 3. Das Gehäusebauteil 2 weist Dichtflächen 4, 6 und 8 auf, die jeweils zum Abdichtenden Anschluss an eine benachbarte Gehäusestruktur dienen. Insbesondere dient die Dichtfläche 4 zum Anschluss an ein Motorgehäuse, dient die Dichtfläche 6 zum Anschluss an eine Getriebeglocke und dient die Dichtfläche 8 zum Anschluss einer Ölwanne.
Eine Dichtfläche 4, 6, 8 ist jeweils an einem Dichtungsflansch 10 aus Metallmaterial vorgesehen. An die Dichtungsflansche 10 ist ein Wandungsbereich 12 aus Kunststoffmaterial angeschlossen. Gemeinsam bilden die Dichtungsflansche 10 und der Wandungsbereich 12 ein Metall-Kunststoff-Hybrid-Gehäusebauteil 2. Das Kunststoffmaterial des Wandungsbereichs 12 kann im Spritzgussverfahren an den Dichtungsflanschen 12 angeschlossen werden. Zu diesem Zweck werden den Dichtungsflansch 10 aufweisende Blecheinleger 14 in das Spritzgusswerkzeug eingelegt und in einem weiteren Arbeitsschritt mit dem Kunststoffmaterial verspritzt.
In der 2 erkennt man einen solchen Blecheinleger 14, aufweisend Dichtungsflansche 10. Im fertigen Zustand definiert der Blecheinleger 14 mit seinem Dichtungsflansch 10 die Dichtfläche 4 zu dem Motorgehäuse sowie die Dichtfläche 6 zur Getriebeglocke. Der Blecheinleger 14 kann aus einem geeigneten Blechmaterial geschnitten und geformt werden. Besonders günstig ist die Herstellung durch Stanzen und Tiefziehen. Besonders geeignet sind alle umformbaren Blechmaterialien, insbesondere mit einer Wanddicke von 0,5 mm bis 5 mm, ganz besonders im Bereich von ca. 0,7 mm bis 1 mm.
Bei dem Blecheinleger 14 erkennt man an den Dichtungsflanschen 10 Anschlussstreifen 16, an die der Wandungsbereich 12 vorzugsweise beidseitig stoffschlüssig angeschlossen ist. Der stoffschlüssige Anschluss des Wandungsbereichs 12 an dem Anschlussstreifen 16 erfolgt jedoch vorzugsweise beidseitig, auf diese Weise lässt die Schnittkante am Ende des Anschlussstreifens 16 optimal gegen Korrosion schützen. Außerdem ist auf diese Weise bei vorgegebener Größe des Anschlussstreifens eine doppelt so große Anschlussfläche vorhanden, bzw. kann ein lediglich halb so großer Anschlussstreifen ausreichend sein. Ferner erkennt man Schraubenöffnungen 18, zum Anschrauben des Gehäusebauteils 2 an die benachbarte Struktur.
Die Randbereiche 20, die relativ zu dem Dichtungsflansch 10 jeweils auf der entgegengesetzten Seite der Anschlussstreifen 16 vorgesehen sind, sind relativ zu den Dichtflächen 4, 6, 8 nach hinten umgebogen, um den Blecheinleger 14 eine größere Festigkeit zu geben und um andererseits ein relativ einfaches Umspritzen der dort offen liegenden Schnittkante mit Kunststoffmaterial zu ermöglichen.
Zwischen dem Anschlussstreifen 16 und dem Wandungsbereich 12 ist beidseitig jeweils flächig ein Haftvermittler vorgesehen, um eine vollflächige, stoffschlüssige Klebeverbindung zwischen dem Anschlussstreifen 16 und dem Wandungsbereich 12 herzustellen.
3 zeigt ein weiteres Gehäusebauteil 2 in der Form einer Ölwanne 22, ebenfalls aufweisend eine Dichtfläche 24, einen Dichtungsflansch 10, äußere umgebogene Randbereiche 20 und einen an einen Anschlussstreifen 16 angeschlossenen Wandungsbereich 12 aus Kunststoffmaterial. Die Ölwanne 22 ist zum Anschluss an den Zwischenrahmen 3 der 1 ausgebildet. Insbesondere wird die Ölwanne 22 derart an den Zwischenrahmen 3 angeschlossen, dass die Dichtflächen 8 und 24 in abdichtender Anlage miteinander sind. Zwischen den Dichtflächen 8 und 24 kann eine Dichtmasse, beispielsweise Silikonmaterial vorgesehen sein. Die Verwendung einer Dichtmasse erlaubt, verglichen mit der Verwendung von Einlegern zum Abdichten eine Abdichtung bei deutlich geringeren Anpresskräften, so dass die Schraubverbindungen zwischen der Ölwanne 22 und dem Zwischenrahmen 3 relativ gering dimensioniert sein können. Man erkennt ferner in dem Wandungsbereich 12 der Ölwanne 22 eine erste Anschlussaufnahme 26 und eine zweite Anschlussaufnahme 28. Die erste Anschlussaufnahme 26 ist für die Ölablassschraube vorgesehen. Die zweite Anschlussaufnahme 28 ist für einen Sensor, beispielsweise einen Öltemperatursensor bzw. einen Füllstandssensor ausgebildet. Die entsprechenden Anschlussaufnahmen können relativ einfach im Spritzgussverfahren mit hergestellt werden. Zusätzliche Einsätze, beispielsweise Metall-Schraubeinsätze können mit eingespritzt sein.
In der Darstellung der 3 erkennt man, dass die innenseitige Begrenzung der Dichtfläche 24 nicht im Wesentlichen geradlinig verläuft, wie das bei der außenseitigen Begrenzung der Fall ist. Vielmehr ist dieser innenseitige Randbereich, an dem der Anschlussstreifen 16 vorgesehen ist, beispielsweise zwischen den einzelnen Schraubenöffnungen 18 nach innen zurückgesetzt, so dass sich eine nichtebene, konturierte Wandung ergibt. Auf diese Weise lässt sich die Steifigkeit des Gehäusebauteils 2 erheblich erhöhen. Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Steifigkeit sind beispielsweise Längs- und Querrippen 30, 32, die auch durch Blechstreifen ersetzt oder verstärkt sein können, wie sie in der 1 dargestellt sind. Daneben können rechtwinklig zur Dichtfläche 4, 6, 8, 22 verlaufende Stützstreben 34 zur weiteren Versteifung vorgesehen sein. Eine besonders hohe Stabilität lässt sich durch angespritzte Kunststoffzylinder 36 einbringen, die zur Gewichtsersparnis oder aber auch als Durchgangsöffnungen für Werkzeuge innen hohl sein können.
Mit der geschilderten Hybridbauweise lassen sich verschiedene Vorteile realisieren: So haben derartige Hybridbauteile typischerweise ein relativ geringes Gewicht verglichen mit den konventionellen Metallbauteilen. Ferner besitzen sie typischerweise eine relativ hohe Biege- und Torsionssteifigkeit, wodurch sich mit geeigneten Konstruktionsmaßnahmen Bauteile herstellen lassen, die in ihren Festigkeitswerten konventionelle Blech- oder Metallbauteile erreichen und gegebenenfalls sogar übertreffen. Dazu kommt ein sehr guter Korrosionsschutz. Das Kunststoffmaterial selbst ist typischerweise korrosionsunempfindlich. Metallmaterial und insbesondere Blechmaterial ist nur in einem sehr geringen Umfang verwendet. Insbesondere sind diejenigen Bauteile, die typischerweise bei der Montage oder bei Wartungsarbeiten beim Aufstellen auf eine Unterlage relativ leicht beschädigt werden können, nicht aus Blech- bzw. Metallmaterial sondern aus Kunststoffmaterial, so dass an solchen vorgeschädigten Oberflächenbereichen keine Korrosion auftreten kann. Dazu kommt, dass die Metallmaterialien zu einem großen Teil beidseitig von Kunststoffmaterial umgeben sind. Insbesondere sind die gegebenenfalls nach dem Stanzen und Formgeben freiliegenden Bereiche, d.h. diejenigen Bereiche, die nicht von Haftvermittler aufgedeckt sind, von Kunststoffmaterial überdeckt, das jeweils vollflächig über den Haftvermittler an dem Blechmaterial verklebt ist, so dass ein Unterwandern durch korrosive Substanzen nicht möglich ist. Entsprechend können derartige Hybridbauteile ohne weitere Oberflächenbehandlung in korrosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Durch die vollflächige Verklebung zwischen Metallbauteilen und Kunststoffmaterial lässt sich ein relativ geringer Materialeinsatz insbesondere des Metallmaterials realisieren. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn, wie vorliegend, der Wandungsbereich 12 beidseitig an dem Anschlussstreifen 16 stoffschlüssig angeschlossen ist. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass eine einfache Funktionsintegration in dem Kunststoffbauteil, insbesondere in dem Wandungsbereich 12 möglich ist, wie das vorangehend an den Beispielen der Anschlussaufnahmen 26, 28 geschildert wurde.
4 zeigt eine Ansicht eines weiteren Gehäusebauteils 2, und insbesondere eine alternative Ausführungsform des Zwischenrahmens 3 von 1 in der Draufsicht auf die Dichtfläche 4 zum Motorgehäuse. In der rechten Seite der 4 ist wieder die Dichtfläche 6 zur Getriebeglocke dargestellt und auf der linken Seite erkennt man den Dichtungsflansch 10, dessen Dichtfläche 8 weg vom Betrachter, d.h. in Richtung der Zeichenebene gerichtet ist. An diesen Dichtungsflansch 10 zu der Ölwanne erkennt man aus Kunststoffmaterial angespritzte Anschraubdorn 38, in die von unten Befestigungsschrauben für die Ölwanne eingeschraubt werden können.
Durch die Verwendung konventioneller Dichtungsmassen und konventioneller Metall-Metalldichtungen kann hier mit einem relativ geringen Schraubenanzugsmoment gearbeitet werden, so dass Anschraubdorn ohne Metalleinsatz verwendet werden können. Die Anschraubdorn 38 sind jeweils mit Stegen 40 mit dem Wandungsbereich 12 verbunden und können ausgelegt sein, dem Wandungsbereich 12 strukturelle Steifigkeit zu geben. Ferner erkennt man in der 4 Anschlussaufnahmen 42, 44 sowie Aufnahmeräume 46. Derartige Merkmale lassen sich im Spritzgussverfahren problemlos herstellen. Auf diese Art und Weise lassen sich besonders einfach und kostengünstig verschiedene Bauteile, Sensoren, etc. in das Spritzgusselement integrieren. Eine so erzielbare hohe Systemintegration ist generell aus herstellungstechnischen Gründen vorteilhaft.
In der 5 erkennt man ein Detail der 4. So erkennt man insbesondere einen Dichtungsflansch 10, einen Anschraubdorn 38, der mit einem Steg 40 an der Wandung 12 angeschlossen ist. Man erkennt insbesondere auch den beidseitig von Kunststoffmaterial umgebenen Anschlussstreifen 16 links in der Figur sowie ohne Kunststoffmaterial rechts in der Figur. Man erkennt, dass der Anschlussstreifen ausgehend von dem Dichtungsflansch nach oben in der Darstellung der Zeichnung derart umgebogen ist, dass er von der nach unten gerichteten Dichtfläche wegragt. Dabei ist der Anschlussstreifen 16 mehrfach gebogen, so dass die Verbindung zwischen Kunststoff und Blechmaterial des Anschlussstreifens 16 nicht lediglich auf Scherung, sondern auch auf Zug belastet ist. Dazu kommt, dass die dort gezeigte im Wesentlichen S-förmige Ausbildung des Anschlussstreifens 16 zusätzlich zu der stoffschlüssigen Anbindung des Kunststoffmaterials eine formschlüssige Anbindung liefert. Als weitere Verstärkung der Anbindung kann der Anschlussstreifen 16 bereichsweise unterbrochen sein, so dass Kunststoffmaterial der Wandung 12 durch diese Unterbrechungen hindurch gespritzt wird und zusätzlich zu einer weiteren formschlüssigen Anbindung dient.
Man erkennt in der Darstellung der 5 auch, dass das freie Ende des Anschlussstreifens 16 beidseitig von Kunststoffmaterial eingeschlossen ist, welches über einen relativ langen Weg mit dem Anschlussstreifen 16 verbunden bzw. verklebt ist. Somit ist die – im Falle des Aufbringens des Haftvermittlers im Coil-Coating-Verfahren – die relativ korrosionsanfällige freie Schnittkante am Ende des Anschlussstreifens 16 gegen Korrosion geschützt.
Man erkennt auf den Randbereich 20, der relativ zu dem Dichtungsflansch auf der entgegengesetzten Seite des Anschlussstreifens 16 vorgesehen ist. Auch dieser Randbereich 20 ist weg von der Dichtfläche nach oben umgebogen. Das gibt dem Dichtungsflansch 10 einerseits zusätzliche Steifigkeit und ermöglicht gegebenenfalls das Umspritzen der ungeschützten Schnittkante 48 mit Kunststoffmaterial.
Die Gehäusebauteile 2 der 1 bis 5 sind jeweils so ausgelegt, dass der Blecheinleger 14 nicht im Coil-Coating-Verfahren mit Haftvermittler beschichtet wird sondern erst nach dem Stanzen und Tiefziehen beispielsweise durch Tauchen der Haftvermittler beschichtet wird. Dabei wird insbesondere ein Kunststoffbasierter Haftvermittler verwendet, der im ausgehärteten Zustand als Korrosionsschutzschicht dient. Entsprechend ist ein Umspritzen der Schnittkante 48 nicht erforderlich.
Als Kunststoffmaterial für den Wandungsbereich 12 eignen sich je nach Temperaturanforderungen unterschiedliche Kunststoffmaterialien. (Dabei steht GF für Glasfaser, LGF für Langglasfaser, und eine Zahl hinter LGF bedeutet den Gewichtsprozentanteil der Langglasfaser im Kunststoff):

– für den Temperaturbereich von –40°C bis +100°C, d.h. für thermisch gering belastete Teile, beispielsweise im Motorraum Bauteile und nachträglich montierbare Karosseriebauteile, kann in Abhängigkeit der mechanischen Anforderungen ein Polypropylen PP LGF 30 verwendet werden, d.h. Polypropylen mit einem Anteil von 30 Gew.-% Langglasfasern. Langglasfasern werden aufgrund ihres Größenaspekts (Verhältnis von Länge zu Höhe) verwendet. Sie erhöhen die Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit des Kunststoffs, z.B. des Polypropylens. An Spritzguss-Formteile, die aus Kurzglasfaserverstärkten (GF) Kunststoffen hergestellt werden, können bereits hohe Anforderungen an die Wärmeformbeständigkeit und das Maß an Schwindung gestellt werden. Langglasfaserverstärkte Kunststoffe können noch höhere thermische und mechanische Anforderungen erfüllen. Bei PP LGF übertreffen Festigkeit und Steifigkeit die Werte von GF (Kurzfaser)-gefüllten Polypropylencompounds um 30%, die Kerbschlagzähigkeit sogar bis zu 300%.
– für den Temperaturbereich von –40°C bis +120°C bzw. 140°C, d.h. für thermisch höher belastete Bauteile im Motorraum bzw. nachträglich montierbare Karosseriebauteile sind in Abhängigkeit der mechanischen Anforderungen hochwertigere Kunststoffe notwendig, zum Beispiel Polyamide wie PA 6 GF oder PA 6.6 GF. Polyamide (PA) vom Aminocarbonsäure-Typ entstehen aus einem Baustein durch Polykondensation oder Polymerisation, und Polyamide vom Diamin-Dicarbonsäure-Typ entstehen aus zwei Bausteinen durch Polykondensation. Codiert werden die Polyamide aus unverzweigten aliphatischen oder aromatischen Bausteinen durch die Anzahl der Kohlenstoffatome. Alternativ zu PA 6 GF und PA 6.6 GF können PA-PPO-Blends und PA-sPS-Blends verwendet werden, wobei PPO für Polyphenylenoxid steht und sPS für syndiotaktisches Polystyrol bedeutet.
– für den Temperaturbereich von –40°C bis über +140°C, d.h. thermisch hoch belastete Bauteile, beispielsweise Motorenbauteile sind in Abhängigkeit von dem mechanischen Anforderungen und den chemischen Anforderungen Hochleistungskonstruktionskunststoffe notwendig, z.B. PPA, PPS. PPA steht für Polyphthalamid, und PPS steht für Polyphenylensulfid. Als Alternativen können auch allgemein teilaromatische Polyamide und PSU eingesetzt werden. PSU steht für Polysulfon (Poly[oxy-1,4-phenylen-sulfonyl-1,4-phenylen-oxy-(4,4'-isopropylidendiphenylen)]).
– unlösbar verbundene Karosseriebauteile müssen die Anforderungen im Temperaturbereich von –40°C bis +120°C erfüllen. Diese Bauteile müssen den Lackieranlagen bei der Fahrzeugherstellung durchlaufen, ohne Beeinträchtigung von Funktion, Geometrie, Oberfläche, etc.. Es gelten dabei die folgenden Bedingungen: Bei der katalytischen Tauchbadlackierung typischerweise 20 Minuten bei 200°C, bei dem Füllerauftrag 30 Minuten bei 160°C und bei dem Decklackauftrag 30 Minuten bei 150°C. Entsprechend muss als Kunststoffwerkstoff zum Beispiel Polyamid, beispielsweise PR 6 GF, PR 6.6 GF zum Einsatz kommen.

Die Kunststoffe müssen darüber hinaus die mechanischen Anforderungen im Wesentlichen an Torsion und Biegung sowie gegebenenfalls weitere Anforderungen z. B. chemische Beständigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Geruchsneutralität, etc., erfüllen.
Der Haftvermittler ist vorzugsweise ein zweistufiger Haftvermittler, der in zwei aufeinander folgenden Schritten, vorzugsweise durch thermische Aktivierung, vollständig vernetzt. Der Haftvermittler kann auf das Blechmaterial bzw. Metallmaterial vor dem Stanzen und/oder Formgeben, etc. aufgebracht werden. Ein solcher Auftrag erfolgt vorzugsweise im sogenannten Coil-Coating-Verfahren auf das Blechmaterial vor dessen Bearbeitung. Dieses Verfahren ist besonders kosteneffizient. Der Haftvermittler kann aber auch durch Spritzen, Tauchen, Pulverspritzen, etc. aufgebracht werden. Nach dem Aufbringen auf das Metallmaterial wird er in einem ersten Schritt teilvernetzt, so dass sich eine staubtrockene Oberfläche ausbildet, die ausreichend resistent gegen Handlings-Beschädigungen ist. Beim oder nach dem Kunststoffanspritzen wird der Haftvermittler vollständig vernetzt, so dass er seine endgültigen Eigenschaften erhält. Um die nötige Aktivierungsenergie für die zweite Phase des Vernetzens des Haftvermittlers zu erreichen, kann es günstig sein, das Kunststoffwerkzeug zu erwärmen und/oder das Einlegemetallteil zu erwärmen und/oder das Kunststoffmaterial bei einer ausreichend hohen Temperatur in das Spritzgusswerkzeug einzuspritzen, um die Vernetzung zu bewirken. Alternativ ist es möglich, durch ein Tempern nach dem Anspritzen vollständiges Vernetzen zu erreichen.
Der Haftvermittler muss zum einen eine stoffschlüssige Anbindung mit dem Metallmaterial und zum anderen eine stoffschlüssige Anbindung mit dem Kunststoffmaterial eingehen. Entsprechend wird seine Materialzusammensetzung insbesondere abhängig von dem verwendeten Kunststoffmaterial festgelegt. Bei manchen Kunststoffmaterialien, wie z. B. Polysterrol, kann es notwendig sein, vor dem Auftrag des Haftvermittlers eine Vorbehandlung des Metallteils mit einem weiteren anderen Haftvermittler vorzunehmen, um eine stoffschlüssige Anbindung zu erreichen.
Der Haftvermittler ist selbst ein Kunststoffmaterial. Er weist typischerweise auch metallophile Gruppen auf oder enthält Komponenten mit metallophilen Gruppen, so dass die stoffschlüssige Anbindung an das Metall durch den Kunststoff-Haftvermittler erfolgt.
Zur Anbindung an das Metall besitzt der Haftvermittler Hydroxy-, Thiol-, Amin- oder Carboxylgruppen als metallophile funktionelle Gruppen. Außerdem können Metallsalze und, bevorzugter, metallorganische Verbindungen, wie z.B. funktionalisierte Eisencyclopentadienyle, eingesetzt werden. Die funktionelle Gruppe bindet an das Metall, der organische Molekülteil bindet an dem Kunststoff-Haftvermittler.
Weiterhin können organofunktionalisierte Alkoxysilane, wie z.B. 3-(Trimethoxysilyl)-1-propanamin, 3-(Trimethoxysilyl)-propylmethacrylat, N-1-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-1,2-ethandiamine, 3-(Triethoxysilyl)-propannitrile, 3-Glycidyloxypropyl-trimethoxysilan, etc., verwendet werden. Sie werden in verdünnter Form, z.B. als 1- bis 10%ige alkoholische oder wässrige Lösung, auf die Metalloberfläche aufgebracht und zeichnen sich. insbesondere dadurch aus, dass sie für eine besonders gute Anbindung an den Kunststoff sorgen. Die Alkoxy-Funktionalität des Silans bindet an die Metalloberfläche, und die zusätzliche Funktionalität an der organischen Gruppe bindet an den Kunststoff.
Außerdem können Mischungen der Silane mit Präpolymeren, beispielsweise aus Carbamaten, eingesetzt werden. Geeignete Mischungsverhältnisse von Silan : Präpolymer betragen bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Komponenten von 1 : 50 bis 1 : 1.
Der Haftvermittler, der für die stoffschlüssige Anbindung zwischen Kunststoff und Metalloberfläche sorgt, ist bevorzugt ein Polyurethansystem oder ein Epoxidsystem, besonders bevorzugt ein auf Bisphenol A und/oder Bisphenol B und/oder Bisphenol C und/oder Bisphenol F basierendes Epoxidharz.
Bisphenol A ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, Bisphenol B ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan, Bisphenol C ist 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, und Bisphenol F ist 2,2-Methylendiphenol. Bisphenol A und Bisphenol B sind besonders bevorzugt.
Die Anpassung des Haftvermittlers an den jeweiligen anzubindenden Kunststoff erfolgt im Wesentlichen durch Modifizierung mit Dienen, wobei die Diene kovalent an das Harz gebunden – in die Haftvermittlermatrix einpolymerisiert – sein können und/oder physikalisch in die Haftvermittlermatrix eingebunden/additiviert sein können.
Elastomer-modifizierte Epoxidklebstoff-Haftvermittler werden beispielsweise erhalten durch Einpolymerisieren von 1,3-Butadienen – kovalente Anbindung – oder durch Zugabe von Kautschuk – physikalische Einbindung/Additivierung.
Es hat sich vorteilhaft eine Zusammensetzung aus Bisphenol A und Bisphenol B im Verhältnis von 1 : 1 bis 10 : 1 bezogen auf das Gewicht der Komponenten ergeben, wobei ein modifiziertes 1,3-Dien im Bereich von 1 bis 30 Gew.-%, besonders im Bereich von 3 bis 10 Gew.-% dazugegeben wird.
Eine weitere Anpassung des Haftvermittlers an den jeweiligen anzubindenden Kunststoff ist möglich durch Zugabe von Alkyl- und/oder Aryl-modifizierten Silanen der allgemeinen Formel HO-Si(R)(R')(R''). Hierbei können die Reste R, R' und R'' gleich sein oder teilweise oder alle ungleich mit Alkyl- und/oder Arylgruppen modifiziert sein. Die Alkyl- und/oder Arylgruppen tragen dabei funktionelle Gruppen wie -COOH, -OH, -NH2, -(CHOCH)-. Die Silane dienen der Quervernetzung – durch die Funktionalität an der organischen Gruppe – und der Anbindung an das Metall – durch die Hydroxylgruppe am Silizium. Auch über die Epoxidgruppe des Epoxidharzes erfolgt eine Anbindung an das Metall, weshalb die Silane nicht zwingend erforderlich sind.
Die stoffschlüssige Anbindung führt zu dem Entfall einer Kapillarwirkung – d.h. eines Kriechens von Feuchtigkeit zwischen das Kunststoffmaterial und das Metallmaterial – durch die vollflächige Verklebung zwischen dem Kunststoffmaterial und dem Metallmaterial mittels des Haftvermittlers. Das ermöglicht ein Umspritzen von offenen, d.h. nicht geschützten Schnittstellen und anderen ungeschützten Metallflächen mit dem Kunststoffmaterial. Solange beidseitig eine vollflächige Verklebung gegeben ist, kann außer durch Diffusion keine Feuchtigkeit an die ungeschützten Stellen gelangen, so dass eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit realisiert ist.
Der Haftvermittler kann gleichzeitig als Korrosionsschutz dienen, insbesondere wenn ein kunststoffbasiertes System verwendet wird, beispielsweise ein Epoxidsystem oder ein Polyurethansystem. Bei einer derartigen Auswahl des Haftvermittlers bildet der ausgehärtete Haftvermittler beim fertigen Bauteil in den Bereichen, wo er nicht von Kunststoffmaterial überdeckt ist, eine Korrosionsschutzschicht für das Metallmaterial. Es ist wichtig, dass das Epoxidsystem oder das Polyurethansystem als dichte Schicht aufgebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Korrosionsschutz durch Zugabe von Metallpulver, z.B. Zinkstaub, zu dem Haftvermittler verbessert werden.
Damit der Haftvermittler KTL-fähig ist (KTL – katalytische Tauchbad-Lackierung),- sind insbesondere ausreichende Temperaturbeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit erforderlich.
Ein elektrisch leitfähiger Haftvermittler wird durch Zugabe elektrisch leitfähiger Bestandteile erhalten. Geeignete elektrisch leitfähige Bestandteile sind, auf organischer Basis, beispielsweise Ruß und Graphit, und auf anorganischer Basis Metallpulver wie z.B. Zinkstaub.
Für manche Anwendungen ist es erforderlich, dass der Haftvermittler schweißbar ist, d.h. dass die mit dem Haftvermittler beschichteten Metallteile geschweißt werden können.
Wesentliche Voraussetzungen dafür sind zum einen die elektrische Leitfähigkeit und die Temperaturbeständigkeit. Darüber hinaus sollte er nicht brennbar sein. Die Temperaturbeständigkeit wird bevorzugt durch Verwendung hoch vernetzter Epoxidsysteme auf der Basis von Bisphenol A und/oder Bisphenol B erzielt. Die Unbrennbarkeit wird durch halogenierte Bisphenole erzielt. Beispielsweise kann der Haftvermittler auf der Basis von 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan und/oder Tetrabrombisphenol A aufgebaut sein oder zusätzlich diese Bisphenole enthalten. Alternativ oder zusätzlich können herkömmliche Flammschutzmittel (halogenhaltig oder halogenfrei) dem Haftvermittler zugesetzt werden.
Insbesondere beim Aufbringen des Haftvermittlers im Coil-Coating-Verfahren ist eine ausreichende Elastizität bzw. Umformbarkeit des Haftvermittlers nach dem ersten Teilvernetzungsschritt erforderlich, so dass der Haftvermittler nach dem Umformen vollflächig auch in extremen Biegungsbereichen an dem Metallmaterial anhaftet. Die Elastizität des Haftvermittlers kann beispielsweise durch eine Anbindung von Elastomer (1,3-Butadien) an den Haftvermittler oder durch eine Additivierung des Haftvermittlers mit Kautschuk erhöht werden.
Typische anzuspritzende Kunststoffmaterialien sind Polypropylen (PP), beispielsweise PP LGF 30, Polyamid (PA), beispielsweise PA 6 GF und PA 6.6 GF, Polyamid-Polyphenylenoxid-Blends (PA-PPO-Blends), Polyamid-Polystyrol (syndiotaktisch)-Blends (PA-sPS-Blends), Polyphthalamid (PPA), Polyphenylensulfid (PPS), und Polysulfone (PSU).
Geeignete Haftvermittlersysteme für diese bevorzugten Kunststoffmaterialien basieren auf Elastomer-modifizierten Epoxidklebstoffen (mit kovalenter Anbindung durch Einpolymerisation von 1,3-Butadienen und/oder physikalischer Einbindung durch Zugabe von Kautschuk), wie sie oben aufgeführt wurden.
Zur Verbesserung der stoffschlüssigen Anbindung an das Metall, des Korrosionsschutzes, der elektrischen Leitfähigkeit, der Temperaturbeständigkeit, der Unbrennbarkeit und der Elastizität können, je nach gewünschter Eigenschaft, die oben angegebenen Materialien einzeln oder in Kombination zugegeben werden.
Entsprechende Metall-Kunststoff-Hybrid-Gehäusebauteile können mit verschiedenen Herstellungsverfahren hergestellt werden. So kann, wie bereits erwähnt, der Haftvermittler entweder vor dem Stanzen und Tiefziehen der Bleche im Coil-Coating-Verfahren aufgebracht werden. Bei diesem Aufbringverfahren des Haftvermittlers sind die gestanzten und tiefgezogenen Bauteile an ihren Schnittkanten nicht von Haftvermittler überdeckt. Gegebenenfalls sind sie auch an Bereichen großer Umformung nicht von Haftvermittler bedeckt. Zur Korrosionsbeständigkeit dieser Bauteile ist es erforderlich, die Metallbereiche ohne Haftvermittler entweder nachträglich mit Haftvermittler zu versehen oder aber mit Kunststoffmaterial so zu spritzen, dass die unbedeckten Bauteile von Kunststoffmaterial, welches voll umfangsmäßig um die ungeschützten Bereiche mit Haftvermittler verklebt ist, überdeckt ist. Das Coil-Coating-Beschichten der Bleche kann räumlich völlig getrennt von dem Stanzen und Tiefziehen der Blecheinleger erfolgen. Die im Coil-Coating-Verfahren beschichteten Bleche werden anschließend zugeschnitten und geformt bzw. gestanzt und im Tiefziehverfahren geformt. Nach dem anschließenden Entfetten der Bleche kann das Hinterspritzen/Umspritzen der Bleche in einem geeigneten Spritzgusswerkzeug erfolgen. Gegebenenfalls können danach noch ungeschützte Metallbereiche durch Lackieren etc. mit Korrosionsschutz versehen werden.
In einer Abwandlung des vorangehenden Herstellungsverfahrens kann eine Tiefziehfolie zum Stanzen und Tiefziehen der Bleche verwendet werden. Die Tiefziehfolie kann im Anschluss an die Coil-Coating-Beschichtung aufgezogen werden. Sie kann aber auch unmittelbar vor dem Stanzen und Tiefziehen der Bleche aufgezogen werden. Nach dem Stanzen und Tiefziehen der Bleche wird die Tiefziehfolie entfernt. Ein Entfetten der Bleche ist dann generell nicht erforderlich, so dass unmittelbar das Hinterspritzen/Umspritzen der Bleche erfolgen kann. Auch hier kann es erforderlich sein, bei korrosionsgefährdeten Bauteilen anschließend Schnittkanten oder andere freie Metallbereiche zu lackieren.
Als drittes Herstellungsverfahren bietet sich der Haftvermittlerauftrag durch eine Sprüh/Tauchlackierung an. Die Bleche können – mit oder ohne Tiefziehfolie – gestanzt und tiefgezogen werden.
Anschließend wird gegebenenfalls die Tiefziehfolie abgezogen und/oder die Bleche werden entfettet und passiviert. Anschließend wird Haftvermittler aufgetragen beispielsweise durch Sprühen, durch Tauchen oder durch Pulverbeschichten. Nach einem Trocknungsschritt, bei dem der Haftvermittler getrocknet wird bzw. eingebrannt wird, so dass die erste Stufe der Vernetzung abgeschlossen ist, werden die Blecheinleger wieder in das Spritzgusswerkzeug eingelegt und hinterspritzt/umspritzt. Der Vorteil der Sprüh-/Tauchlackierung liegt insbesondere darin, dass Schnittkanten, Biegebereiche, etc. von Haftvermittler überdeckt sind. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass ganz gezielt Bereiche, die nicht von Haftvermittler überdeckt sein sollen ausgespart werden können. Bei den konventionellen Abdichtverfahren, bei denen Silikon-Dichtmasse verwendet wird, sollten die Dichtflächen 4, 6, 8, 24 blanke Metallflächen sein. Diese Flächen können beim Tauchen bzw. Spritzen abgedeckt sein.
Geeignete Haftvermittler können beispielsweise eine Zusammensetzung von
3 bis 8 Gew.-% X und
2 bis 5 Gew.-% Y
gelöst in Alkoholen, insbesondere Ethanol, Methanol oder Isopropylalkohol, aufweisen, wobei X ein
3-(Glycidoxypropyl)methyldimethoxysilane oder
1-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-urethan oder
3-(Trimethoxysilyl)propyl-methacrylate und
Y ein
N-(2-Aminoethyl)-3-(trimethoxysilyl)propylamin oder
3-(Trimethoxysilyl)propylamin oder
3-(Trimethoxysilyl)-1-propanethiol ist.
Weiterhin ist eine Zusammensetzung des Haftvermittlers aus 5 bis 15 Gew.-%-ige N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-N'-(4-vinylbenzyl)ethylendiamin-hydrochlorid Lösung in Methanol vorteilhaft.
Der Haftvermittler kann auch im KLT-Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Es kann erforderlich sein, die Haftvermittlerbeschichtung nachzubehandeln, beispielsweise durch Trocknen, durch Abtropfen, durch einen Waschprozess, etc. Ein Einbrennen des Haftvermittlers kann ebenfalls generell vorteilhaft sein. Durch das Einbrennen erfolgt die Vorvernetzung des Haftvermittlers. Die Einbrenntemperatur und die Zeitdauer sind abhängig vom verwendeten Stoffsystem.
Es kann günstig sein, das fertige Bauteil nach dem Entfernen aus der Spritzform zu überprüfen und/oder in einem üblichen Richtverfahren zur korrekten Gestalt zu bringen.

Claims

Gehäusebauteil (2) mit Dichtfläche (4, 6, 8, 24) zum abdichtenden Anschluss an eine benachbarte Gehäusestruktur, aufweisend einen die Dichtfläche (4, 6, 8, 24) aufweisenden Dichtungsflansch (10) aus Metallmaterial und einen daran angeschlossenen Wandungsbereich (12) aus Kunststoffmaterial, wobei integral an dem Dichtungsflansch (10) ein Anschlussstreifen (16) vorgesehen ist, wobei der Wandungsbereich (12) beidseitig an dem Anschlussstreifen (16) stoffschlüssig angeschlossen ist.
Gehäusebauteil (2) nach Anspruch 1, wobei das Gehäusebauteil (2) eine Ölwanne (22) oder ein Zwischenrahmen (3) für eine Ölwanne (22) ist.
Gehäusebauteil (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwischen Anschlussstreifen (16) und Wandungsbereich (12) beidseitig flächig ein Haftvermittler vorgesehen ist.
Gehäusebauteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei auf dem Dichtungsflansch (10) beidseitig ganzflächig ein Haftvermittler vorgesehen ist.
Gehäusebauteil (2) nach Anspruch 4, wobei beidseitig Randbereiche in der Nähe von Schnittkanten (48) des Dichtungsflanschs (10), die nicht den Anschlussstreifen (16) bilden, von dem Kunststoffmaterial derartig überdeckt sind, dass eine wasserdichte Versiegelung der Schnittkante (48) durch das Kunststoffmaterial gegeben ist.
Gehäusebauteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Randbereiche (20) des Dichtungsflanschs (10), die nicht den Anschlussstreifen (16) bilden, weg von der Dichtfläche (4, 6, 8, 24) umgebogen sind.
Gehäusebauteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Dichtfläche (4, 6, 8, 24) eine Dichtflächenebene definiert und der Anschlussstreifen (16) relativ zu der Dichtflächenebene mit einem Winkel vorgesehen ist.
Gehäusebauteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Dichtungsflansch (10) und der Anschlussstreifen (16) aus einem Metallblech geformt sind.
Gehäusebauteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Anschlussstreifen (16) im Querschnitt betrachtet mehrfach gebogen ist.
Gehäusebauteil (2) nach Anspruch 9, wobei der Anschlussstreifen (16) S-förmig gebogen ist.
Gehäusebauteil (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, ferner aufweisend eine in den Wandungsbereich (12) aus Kunststoffmaterial eingespritzte Anschlussaufnahme (26, 28, 42, 44).
Gehäusebauteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend eine integral mit dem Anschlussstreifen (16) ausgebildete Kontaktlasche.
Gehäusebauteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Dichtungsflansch (10) Schraubenlöcher (18) aufweist und an die Schraubenlöcher (18) jeweils eine Einschraubaufnahme (38) angespritzt ist.
Antriebsaggregat aufweisend ein Gehäusebauteil (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
Antriebsaggregat nach Anspruch 14, aufweisend einen Antriebsmotor und ein Getriebe, wobei das Gehäusebauteil (2) mit einem Motor-Dichtungsflansch (10) an dem Antriebsmotor und einem Getriebe-Dichtungsflansch (10) an dem Getriebe angeschlossen ist und wobei der Motor-Dichtungsflansch (10) und der Getriebe-Dichtungsflansch (10) jeweils einen Anschlussstreifen (16) zum Anschluss des Wandungsbereichs (12) aufweisen und Motor-Dichtungsflansch (10) und Getriebe-Dichtungsflansch (10) als ein integrales Blechstanzteil ausgebildet sind.
Antriebsaggregat nach Anspruch 14 oder 15, aufweisend einen Zwischenrahmen (3) und eine Ölwanne (22) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 13.
Antriebsaggregat nach Anspruch 16, wobei die Ölwanne und/oder der Zwischenrahmen (3) einen Füllstandssensor aufweist, der mittels der Kontaktlasche an Masse angeschlossen ist.
Verfahren zum Herstellen eines Gehäusebauteils (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend die folgenden Schritte: (a) Stanzen und Tiefziehen des Dichtungsflanschs (10) und des Anschlussstreifens (16) aus einem Metallblechmaterial; (b) Einlegen des Dichtungsflanschs (10) mit dem Anschlussstreifen (16) in ein Kunststoff-Spritzgusswerkzeug; (c) Herstellen des Wandungsbereichs (12) durch Spritzgießen, und dabei (d) beidseitiges Umspritzten des Anschlussstreifens (16).
Verfahren nach Anspruch 18, ferner aufweisend den Schritt des Bereitstellens eines beidseitig mit Haftvermittler versehenen Metallblechmaterials.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner aufweisend den Schritt des Aufbringens des Haftvermittlers zwischen den Schritten (a) und (b).