DE102009054102A1

DE102009054102A1 - Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102009054102A1
Application number: DE102009054102A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr. Walther
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2010-06-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie (1) mit einem Leichtmetallbauteil (3), das mit einem Stahlbauteil (2) verbunden ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass das Stahlbauteil (2) zumindest im Verbindungsbereich (4) mit dem Leichtmetallbauteil (3) mit einer eine Kontaktkorrosion verhindernden Galvanikschicht (5) versehen ist. Hierdurch lässt sich einerseits eine Kontaktkorrosion zuverlässig verhindern, gleichzeitig aber erreichen, dass das Stahlbauteil (2) auch weiterhin thermisch gefügt werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit einem Leichtmetallbauteil und einem Stahlbauteil, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Erzielung einer hohen Leichtbaugüte werden Fahrzeugkarosserien moderner Bauart üblicherweise in Mischbauweise mit dem jeweils geeignetsten Werkstoff konzipiert. Bei dem Einsatz von Leichtmetallbauteilen, wie beispielsweise Aluminiumstreben, müssen diese oftmals mit Stahlbauteilen verbunden werden, wobei eine geeignete Beschichtung und Isolierung der Bauteile die zwischen diesen ansonsten auftretende Kontaktkorrosion unterbindet. Werden beispielsweise Stahlbauteile in eine Aluminiumstruktur integriert, kann das Stahlbauteil durch einen organischen Überzug (kathodische Tauchlackierung) geschützt werden. Dies bedingt jedoch, dass dieses Stahlbauteil anschließend nicht mehr schweißbar und dadurch lediglich noch mechanisch bzw. mittels Kleben gefügt werden kann. Für bestimmte Konstruktionen ist jedoch sowohl ein mechanisches als auch ein thermisches Fügen notwendig bzw. wünschenswert.
Aus der EP 1 882 625 A1 ist eine gattungsgemäße Fahrzeugkarosserie bekannt, mit einem ersten Karosseriebauteil aus einem Leichtmetallmaterial, das mittels einer Klebeschicht mit einem zweiten Karosseriebauteil aus einem anderen Material, insbesondere aus Stahl, verbunden ist. Eine Oberfläche des ersten Karosseriebauteils ist dabei mit einer Beschichtung versehen, die in einem Kathodentauchlackierungsprozess auf die Oberfläche aufgebracht worden ist und so eine Kontaktkorrosion zwischen den beiden Karosseriebauteilen verhindert. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist jedoch, dass der organische Überzug ein späteres thermisches Fügen nicht mehr erlaubt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Fahrzeugkarosserie eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere ein thermisches Fügen von Leichtmetallbauteilen der Fahrzeugkarosserie nach einem Verbinden mit einem Stahlbauteil erlaubt.
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, bei einer Fahrzeugkarosserie mit einem Leichtmetallbau, das mit einem Stahlbauteil derselben verbunden ist, das Stahlbauteil zumindest im Verbindungsbereich mit dem Leichtmetallbauteil mit einer, eine Kontaktkorrosion unterbindenden Galvanikschicht zu versehen. Durch diese Galvanikschicht wird einerseits erreicht, dass das Leichtmetallbauteil mit dem Stahlbauteil weiterhin verbunden, insbesondere genietet oder geklebt, werden kann, ohne dass eine Kontaktkorrosion zu befürchten ist. Andererseits erlaubt die Galvanikschicht weiterhin ein thermisches Fügen des Leichtmetallbauteils, beispielsweise mit einem weiteren Leichtmetallbauteil, wodurch die Flexibilität hinsichtlich der Konstruktion derartiger Fahrzeugkarosserien deutlich erhöht werden kann. Beim Galvanisieren, auch Elektroplattieren genannt, findet eine elektrochemische Abscheidung von metallischen Niederschlägen auf Gegenständen, hier dem Stahlbauteil, statt. Beim Galvanisieren wird durch ein elektrolytisches Bad Strom geschickt, wobei sich am Pluspol dasjenige Metall befindet, das aufgebracht werden soll (z. B. Zink), wogegen am Minuspol das zu beschichtende Metall, hier beispielsweise das Stahlbauteil, anliegt. Der elektrische Strom löst dabei Metallionen von einer Verbrauchselektrode ab und lagert sie durch Reduktion auf dem Stahlbauteil ab. So wird der zu veredelnde bzw. zu beschichtende Gegenstand, hier das Stahlbauteil, allseitig gleichmäßig beschichtet, wobei die Schichtdicke abhängige von der Beschichtungsdauer und der Stromstärke ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist die Galvanikschicht eine Zink-Nickel-Schicht. Insbesondere in Bereichen hoher Korrosionsbeanspruchung, wie beispielsweise in einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges oder an Bremsen, wo eine normale galvanische Verzinkung sowohl durch Temperaturen als auch durch Streusalzeinfluss im Winter oftmals überfordert ist, kann eine aus Zink und Nickel bestehende Legierungsbeschichtung noch einen ausgezeichneten Korrosionsschutz bieten. Eine thermische Belastbarkeit einer derartigen Zink-Nickel-Beschichtung ist dabei als hoch einzustufen, wobei bereits ab Schichtstärken von ca. 5 μm ein hoher Korrosionsschutz besteht. Zudem lässt sich eine derartige Zink-Nickel-Schicht fertigungstechnisch einfach, insbesondere auch begrenzt auf lediglich Teile des zu beschichtenden Stahlbauteils, herstellen. Dadurch ist sowohl eine vollständige als auch eine lediglich partielle Beschichtung des Stahlbauteils möglich.
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 einen kleinen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie mit einem Stahlbauteil und einem damit verbundenen Leichtmetallbauteil.
Entsprechend der 1, weist eine lediglich stark schematisiert dargestellte Fahrzeugkarosserie 1 ein Leichtmetallbauteil 3 auf, das mit einem Stahlbauteil 2 verbunden, insbesondere vernietet, verschraubt oder verklebt ist. Das Leichtmetallbauteil 3 kann dabei beispielsweise aus Aluminium ausgebildet sein. Um eine Kontaktkorrosion zwischen dem Stahlbauteil 2 und dem Leichtmetallbauteil 3 in einem Verbindungsbereich 4 der beiden zuverlässig verhindern zu können, ist das Stahlbauteil 2 zumindest in diesem Verbindungsbereich 4 mit einer Galvanikschicht 5 überzogen, die insbesondere Zink und Nickel aufweisen kann und beispielsweise als Zink-Nickel-Schicht ausgebildet sein.
Mit der erfindungsgemäß auf dem Stahlbauteil 2 angeordneten galvanischen Zink-Nickel-Schicht kann das Leichtmetallbauteil 3, insbesondere das Aluminiumbauteil, mit dem Stahlbauteil 2 genietet bzw. verschraubt oder verklebt werden, wobei das Stahlbauteil 2 weiterhin mit weiteren Stahlteilen verschweißt, das heißt insbesondere thermisch gefügt werden kann. Gemäß der 1 ist das Stahlbauteil 2 über eine Schweißnaht 6 mit einem weiteren Stahlbauteil verbunden. Hierdurch kann einerseits ein ausreichender Korrosionsschutz zwischen den beiden Bauteilen 2 und 3 erreicht werden, wobei andererseits trotzdem eine hohe Flexibilität hinsichtlich einer weiteren Anbindung des Stahlbauteils 2 mittels thermischem Fügeverfahren gewahrt bleibt.
Die Galvanikschicht 5, das heißt insbesondere die Zink-Nickel-Schicht, lässt sich dabei fertigungstechnisch einfach, prozesssicher und kostengünstig herstellen und kann auch lediglich auf den Verbindungsbereich 4 zum Leichtmetallbauteil 3 beschränkt sein, oder aber das gesamte Stahlbauteil 2 vollflächig überziehen. Eine Schichtstärke der Galvanikschicht 5 kann dabei insbesondere durch eine Stromstärke im Galvanikbad und/oder eine Verweildauer des Stahlbauteils 2 in demselben beeinflusst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1882625 A1 [0003]

Claims

Fahrzeugkarosserie (1) mit einem Leichtmetallbauteil (3), das mit einem Stahlbauteil (2), verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlbauteil (2) zumindest im Verbindungsbereich (4) mit dem Leichtmetallbauteil (3) mit einer eine Kontaktkorrosion verhindernden Galvanikschicht (5) versehen ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtmetallbauteil (3) aus Aluminium ausgebildet ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Galvanikschicht (5) eine Zink-Nickel-Schicht ist.