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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Fügestelle
im Class-A- oder -B-Bereich
von zumindest zwei miteinander verklebten Bauteilen eines Kraftfahrzeuges.
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Fügestellen
im Class-A oder -B-Bereich von Kraftfahrzeugen, insbesondere von
Personenkraftwagen, müssen
hohen optischen Gesichtspunkten gerecht werden. Unter Class-A-Bereich
wird im Folgenden ein sichtbarer Bereich der Oberfläche im Exterieur- und Interieur-Bereich
eines Kraftfahrzeugs, wie die Außenhaut von Türen, Motorhauben,
Dächern
usw. verstanden. Diese Class-A-Oberflächenbereiche müssen höchsten optischen
Anforderungen genügen.
Unter Class-B-Bereich sollen im Folgenden die im Normalfall für den Benutzer
nicht sichtbaren Innenflächen
von Class-A-Bereichen sowie die tragende Struktur bzw. der Rohbau
des Fahrzeugs verstanden werden.
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Wenn
zwei Bauteile über
eine insbesondere von außen
sichtbare Fügestelle
aneinander grenzen, muss diese Fügestelle
ebenfalls höchsten
optischen Anforderungen genügen.
In diesem Zusammenhang umfasst der Oberbegriff Bauteile beispielsweise
umgeformte Bleche. Insbesondere sollte die Fügestelle über ihre gesamte Länge eine
gleich bleibende Fügestellenbreite
aufweisen. Bleche, die über
eine Fügestelle
aneinander grenzen, werden üblicherweise
im Bereich der Fügestelle
aneinander befestigt. Um dabei die gewünschten qualitativen Anforderungen
an die Fügestelle
erreichen zu können,
werden bislang zum Befestigen der Bleche Schweißverbindungen und Schraubverbindungen
sowie Nietverbindungen verwendet. Darüber hinaus finden Klebeverfahren
im normalen Automobilbau zunehmend Verbreitung und verdrängen mitunter
sogar bekannte Fügeverfahren, wie
beispielsweise das Verschweißen,
da insbesondere bei einem thermischen Fügeverfahren, wie beispielsweise
dem Schweißen,
Verzugsspannungen auftreten können,
die ein optisches Erscheinungsbild einer Fügenaht negativ beeinflussen.
Da die Qualität einer
Klebeverbindung jedoch von einer Vielzahl unterschiedlicher Parameter
beeinflusst wird, ist es für die
Herstellung qualitativ hochwertiger und insbesondere produzierbarer
Klebenähte
erforderlich, zumindest bestimmte Randbedingungen zu berücksichtigen.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
ein Verfahren zur Herstellung einer aus zumindest zwei miteinander
verklebten Bauteilen bestehenden Fügestelle im Class-A oder -B-Bereich
eines Kraftfahrzeuges, eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere
das Herstellen von optisch einwandfreien und reproduzierbaren Klebenähten ermöglicht.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind
Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verfahren
zur Herstellung einer Fügestelle
im Class-A oder -B-Bereich von zumindest zwei miteinander verklebten
Bauteilen eines Kraftfahrzeuges in positiver Weise zu beeinflussen,
indem zumindest bestimmte Parameter vordefiniert bzw. kontrolliert
werden, die einen direkten Einfluss auf die Qualität der später herzustellenden
Klebeverbindung haben. Derartige Parameter sind beispielsweise eine
Geometrie der beiden miteinander zu verklebenden Bauteile, eine
Lage der beiden Bauteile relativ zueinander beim Verkleben sowie
eine Geometrie der Klebenaht an sich.
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Das
Vorgeben der genannten Parameter soll somit eine Art Richtlinie
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
bereitstellen, mit der sich die Herstellung qualitativ hochwertiger
und insbesondere in einem für
Kunden sichtbaren Bereich einsetzbarer Klebenähte erreichen lässt. Derartige
für den Kunden
sichtbare Bereiche sind beispielsweise sogenannte Class-A Bereiche
(zweiteilige Heckdeckelbeplankung) und Class-B Bereiche (Anbindung Dämpferbeindom
an eine zweite Längsträgerebene, sichtbar
bei geöffneter
Motorhaube). Mit dem erfindungsgemäßen Definieren zumindest der
genannten Parameter wird einem Konstrukteur eine frühzeitige und
valide Erstellung von CAD-Daten im Fügestellenbereich ermöglicht.
Gleichzeitig können
hierdurch bereits in einer sehr frühen Entwicklungsphase Optimierungsuntersuchungen
seitens des Designs durchgeführt
werden, wodurch sich insbesondere Änderungskosten in späteren Hardwarephasen
reduzieren lassen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, schmale,
glatte und saubere Klebenähte
mit konstantem Erscheinungsbild über die
gesamte Klebenahtlänge
zu erreichen, wodurch die Herstellung einer zum Beispiel geklebten
Außenbeplankung
insgesamt prozesssicherer und qualitativ hochwertiger gestaltet
werden kann.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung wird
die Geometrie der Klebenaht definiert durch einen Radius rγ,
der eine sichtbare Oberflächenkrümmung der
Klebenaht beschreibt. Der Radius rγ kann
dabei auch unendlich sein, wodurch eine ebene Klebenahtoberfläche entsteht.
Durch die Definition des Radius rγ kann
auch direkt Einfluss auf das optische Erscheinungsbild der Klebenaht
und damit direkt Einfluss auf das Design genommen werden.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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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.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wird in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei
sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche
Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch:
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1 ein
erstes Beplankungsblech,
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2a zwei miteinander verklebte Beplankungsbleche
einer Außenbeplankung
ohne Versatz,
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2b eine Darstellung wie in 2a, jedoch mit Versatz,
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3 eine
Detaildarstellung einer Klebenaht,
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4 eine
Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Klebenaht.
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Entsprechend
den 2 bis 4, weist eine Außenbeplankung 1,
zwei miteinander verklebte Beplankungsbleche 2 und 3 auf.
Insbesondere für eine
optische Wirkung einer Fügenaht 4,
das heißt konkret
einer Klebenaht 4, ist es erforderlich, diejenigen Parameter,
die das Aussehen der Klebenaht 4 maßgeblich beeinflussen, prozesssicher
festzulegen. Dies wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht,
dass zumindest die Geometrie der beiden miteinander zu verklebenden
Beplankungsbleche 2, 3 eine Lage der Beplankungsbleche 2, 3 relativ
zueinander verkleben sowie eine Geometrie der Klebenaht 4 selbst
vorab festgelegt werden. Im Einzelnen bedeutet dies beispielsweise,
dass die Geometrie der Beplankungsbleche 2, 3 definiert
wird durch einen Radius rC, um welchen ein
Randbereich 5 der Beplankungsbleche 2, 3 nach
innen abgewinkelt ist sowie einen Radius rA und
rB, um welchen die Beplankungsbleche 2, 3 (vergleiche 1)
gekrümmt
sind. Die Krümmungsradien
rA und rB verlaufen
dabei vorzugsweise orthogonal zueinander. Gemäß der 1 sind dabei
die einzelnen Radien rA, rB, rC lediglich am Beplankungsblech 3 dargestellt,
wobei dieselben Radien analog selbstverständlich auch am Beplankungsblech 2 zu
finden sind.
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Gemäß den 2a und 2b hat
auch eine Relativlage der beiden Beplankungsbleche 2, 3 zueinander
beim Kleben bzw. bei fertig gestellter Außenbeplankung 1 einen
maßgeblichen
Einfluss auf das optische Erscheinungsbild der Klebenaht 4,
wobei prinzipiell zwei unterschiedliche Relativlagen der Beplankungsbleche 2, 3 zu
nennen sind. Gemäß der 2a ist dabei die erste Möglichkeit
gezeigt, bei welcher die beiden Beplankungsbleche 2, 3 ohne Versatz
zueinander angeordnet sind. Demgegenüber sind gemäß der 2b die beiden Beplankungsbleche 2 und 3 mit
einem Versatz d zueinander angeordnet, was einen erheblichen Einfluss
auf das optische Erscheinungsbild der Klebenaht 4 bzw.
der Außenbeplankung 1 hat.
Die Außenbeplankung 1 gemäß der 2b wird dabei auch mit dem Begriff „Dachziegelprinzip” umschrieben.
Bei diesem Dachziegelprinzip bilden die Beplankungsbleche 2, 3 einen
versetzten Bördelstoß, wodurch
sich die Klebenaht 4 im Gegensatz zum Prinzip „ohne Versatz” (vgl. 2a) als Kehlnaht anstelle einer Stumpfnaht
darstellt.
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Gemäß der 3 hat
auch ein Winkel α einen
erheblichen Einfluss auf das Erscheinungsbild der Klebenaht 4,
wobei der Winkel α beispielsweise im
Bereich von –10° bis +90° liegen kann.
Bei einem Winkel α =
90° ist
dabei die Breite der sichtbaren Klebenaht 4 deutlich größer als
beispielsweise bei einem Winkel α =
0°.
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Schließlich hat
auch der Radius rγ (vgl. 4)
einen optischen Einfluss auf die Fügenaht 4, da mit diesem
Radius rγ die
Oberflächenkrümmung der
Klebenaht 4 beschrieben wird. Dieser Radius rγ kann
sowohl positive (konkave Klebenaht 4) als auch negative
(konvexe Klebenaht 4) Werte annehmen, wobei auch denkbar
ist, dass der Radius rγ gegen unendlich geht
wodurch eine ebene Klebenaht 4 definiert wird.
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Generell
kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
und insbesondere mit der Festlegung einzelner, das optische Erscheinungsbild
einer späteren Klebenaht 4 direkt
beeinflussenden Parameter eine Art Richtlinie geschaffen werden,
die eine reproduzierbare und gleichzeitig qualitativ hochwertige
Herstellung von insbesondere geklebten Außenbeplankungen 1 ermöglicht.