DE102009050924A1

DE102009050924A1 - Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102009050924A1
Application number: DE200910050924
Authority: DE
Inventors: Felix Dr. Ernst; Regis Dr. Ing. Lallement; Ulrich Dr. Walther
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2010-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie (1) mit einem Leichtmetallbauteil (3, 3'), das mit einem Stahlbauteil (2) verbunden ist, wobei das Leichtmetallbauteil (3, 3') eine Schutzschicht (5, 5') aufweist, durch die eine Kontaktkorrosion im Verbindungsbereich (4, 4') zum Stahlbauteil (2) vermieden werden kann. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Schutzschicht (5, 5') am Leichtmetallbauteil (3, 3') partiell auf den Verbindungsbereich (4, 4') beschränkt ist. Hierdurch kann insbesondere ein thermisches Schweißen eines Leichtmetallbauteils (3, 3') bei gleichzeitig zuverlässigem Korrosionsschutz erzielt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit einem Leichtbauteil, welches mit einem Stahlbauteil der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 1 882 625 A1 ist eine gattungsgemäße Fahrzeugkarosserie mit einem Leichtmetallbauteil und einem damit verbundenen Stahlbauteil bekannt, wobei zwischen den beiden Bauteilen eine die Kontaktkorrosion unterbindende Schutzschicht vorgesehen ist. Die Schutzschicht ist dabei auf das Leichtmetallbauteil als kathodische Tauchlackierung aufgebracht. Die beiden Bauteile sind zusätzlich über eine Klebeschicht miteinander verbunden und dadurch gleichzeitig bezüglich der Kontaktkorrosion voneinander getrennt. Nachteilig bei einer derartigen Herstellungsweise ist jedoch, dass das Leichtmetallbauteil nicht mehr thermisch schweißbar ist, da in diesem Fall die Schutzschicht beschädigt und spätere Korrosionsprozesse ermöglicht würden.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Fahrzeugkarosserie der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere ein thermisches Schweißen eines Leichtmetallbauteils trotz Schutzschicht zum Verhindern von Kontaktkorrosion ermöglicht.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Schutzschicht zur Vermeidung einer Kontaktkorrosion an einem Leichtmetallbauteil partiell auf einen Verbindungsbereich zu beschränken, über welchen das Leichtmetallbauteil mit einem weiteren Stahlbauteil einer Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Die partielle Beschränkung der Schutzschicht auf den Verbindungsbereich gewährleistet einerseits einen zuverlässigen Korrosionsschutz, ermöglicht andererseits jedoch ein thermisches Schweißen des Leichtmetallbauteils an vom Verbindungsbereich entfernten Bereichen, beispielsweise zum Fügen mit weiteren Leichtmetallbauteilen. Die Beschränkung der Schutzschicht lediglich auf den Verbindungsbereich zum Stahlbauteil bietet darüber hinaus den Vorteil, dass nicht das gesamte Leichtmetallbauteil, sondern lediglich Bereiche desselben mit der Schutzschicht versehen werden müssen, was zum einen Gewichtsvorteile bringt und zum anderen dazu beiträgt, Kosten einzusparen. Vor allem kann aber eine besonders hohe Flexibilität erreicht werden, da das erfindungsgemäße und lediglich partiell mit der Schutzschicht versehene Leichtmetallbauteil im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Leichtmetallbauteilen, die komplett mit einer Schutzschicht überzogen sind, weiterhin thermisch geschweißt werden kann. Von Vorteil ist ebenso die höhere Verbindungsfestigkeit beim Einsatz von Strukturklebstoffen auf dem unbeschichteten Substrat.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Schutzschicht als kathodische Tauchlackierung, als Pulverbeschichtung oder als Kunststoffschicht ausgebildet. Beim kathodischen Tauchlackieren erfolgt die Lackabscheidung in Folge von chemischen Umsetzungen eines Bindemittels, was durch einen elektrischen Stromfluss von einer äußeren Elektrode über einen leitfähigen Lack zum Lackiergut umgesetzt wird. Mittels kathodischer Tauchlackierung können insbesondere Leichtmetallbauteile automatisiert und damit kostengünstig beschichtet werden. Die kathodische Tauchlackierung ist darüber hinaus eine sehr umweltfreundliche Methode, da als Lösungsmittel heute überwiegend Wasser, insbesondere demineralisiertes Wasser, eingesetzt wird. Darüber hinaus kann mit der kathodischen Tauchlackierung eine sehr gleichmäßige Beschichtung von Metalloberflächen und Hohlräumen mit gleichmäßigen Schichtdicken und guten Oberflächenqualitäten erzeugt werden. Beim Pulverbeschichten hingegen wird ein elektrisch leitfähiger Werkstoff, hier also das Leichtmetallbauteil, mit Pulverlack beschichtet, wodurch ebenfalls eine sehr gleichmäßige und qualitativ hochwertige Beschichtung möglich ist.
Wird das Bauteil an einer anderen Stelle durch strukturelles Kleben verbunden, so ist es zusätzlich von Vorteil, dass höhere Verbindungsfestigkeiten auf dem unbeschichteten Bereich erzielt werden können, da im anderen Fall, der vollständigen Beschichtung, die Klebkraft durch die maximale Haftung der Beschichtung zum Substrat begrenzt wird.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserie in einem Verbindungsbereich eines Leichtmetallbauteils zu einem Stahlbauteil.
Entsprechend der 1 weist eine Fahrzeugkarosserie 1, die lediglich in einem Detailausschnitt dargestellt ist, ein Stahlbauteil 2 auf, das mit einem Leichtmetallbauteil 3 verbunden, insbesondere verklebt oder verschraubt, ist. Erfindungsgemäß ist nun lediglich auf einen schraffiert dargestellten Verbindungsbereich 4 beschränkt am Leichtmetallbauteil 3 eine Schutzschicht 5 vorgesehen, durch die eine Kontaktkorrosion mit dem Stahlbauteil 2 vermieden werden kann, indem durch die Schutzschicht 5 ein direkter Kontakt zwischen dem Stahlbauteil 2 und dem Leichtmetallbauteil 3 unterbunden wird. Die partielle Beschränkung der Schutzschicht 5 auf lediglich den Verbindungsbereich 4 des Leichtmetallbauteils 3 zum Stahlbauteil 2 ermöglicht es, dass dieses in einem vom Verbindungsbereich 4 entfernten Bereich thermisch gefügt, insbesondere thermisch mit einem weiteren Leichtmetallbauteil 3' verschweißt werden kann.
Wäre die Schutzschicht 5, wie aus dem Stand der Technik bekannt, über das gesamte Leichtmetallbauteil 3, 3' angebracht, so würde dies eine thermische Schweißung verhindern. Wie der 1 zu entnehmen ist, weist auch das Leichtmetallbauteil 3' in seinem Verbindungsbereich 4' zum Stahlbauteil 2 eine entsprechende, die Kontaktkorrosion unterbindende Beschichtung 5' auf.
Generell kann das Leichtmetallbauteil 3 beispielsweise aus Aluminium ausgebildet sein, wobei hier selbstverständlich auch weitere Metalle zur Anwendung kommen können. Die Schutzschicht 5, 5' kann beispielsweise als kathodische Tauchlackierung, als Pulverbeschichtung oder als Kunststoffschicht ausgebildet sein, wobei allen genannten Schutzschichten 5, 5' gemein ist, dass diese einen direkten Kontakt zwischen dem Leichtmetallbauteil 3, 3' und dem Stahlbauteil 2 verhindern und dadurch die Kontaktkorrosion unterbinden. Bei einer kathodischen Tauchlackierung ist es möglich, eine gleichmäßige und qualitativ hochwertige Beschichtung zu erreichen, wobei durch die Beschränkung der Schutzschicht 5, 5' auf lediglich den Verbindungsbereich 4, 4' zudem eine Materialersparnis erreicht werden kann, da die Leichtmetallbauteile 3, 3' nicht mehr in Gänze mit der Schutzschicht 5, 5' versehen werden. Neben dem dadurch erzielten Kostenvorteil entsteht auch ein Funktionsvorteil für das Kleben und einhergehend mit einer höheren Werkstoffausnutzung damit wiederum Gewichtsvorteil, der bei der Vielzahl in modernen Fahrzeugkarosserien 1 verbauter Leichtmetallbauteile 3, 3' nicht zu unterschätzen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1882625 A1 [0002]

Claims

Fahrzeugkarosserie (1) mit einem Leichtmetallbauteil (3, 3'), das mit einem Stahlbauteil (2) verbunden ist, wobei das Leichtmetallbauteil (3, 3') eine Schutzschicht (5, 5') aufweist, durch die eine Kontaktkorrosion im Verbindungsbereich (4, 4') zum Stahlbauteil (2) vermieden werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (5, 5') am Leichtmetallbauteil (3, 3') partiell auf den Verbindungsbereich (4, 4') beschränkt ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtmetallbauteil (3, 3') aus Aluminium ausgebildet ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (5, 5') als kathodische Tauchlackierung, als Pulverbeschichtung oder als Kunststoffschicht ausgebildet ist.