DE102010048337B4 - Verfahren zum Aufspannen eines Bauteils an einem Bauteilträger - Google Patents

Verfahren zum Aufspannen eines Bauteils an einem Bauteilträger Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Aufspannen eines Bauteils (6) in einer Spannvorrichtung (1) an einem Bauteilträger (2), wobei zur Fixierung des Bauteils (6) an dem Bauteilträger (2) zumindest ein formvariabler Adapter (4) mit einem aushärtbaren Klebemittel (16) als Matrix zur Herstellung zumindest einer Klebevorrichtung zwischen einer Bauteilfläche (8) und dem Bauteilträger (2) und mit einer Vielzahl von in die Matrix eingebrachten mechanischen Stützkörpern (18a, 18b, 18c) verwendet wird, mit den Schritten:
- Bereitstellen des Bauteilträgers (2) mit zumindest einer in seine Aufspannfläche eingebrachten Ausnehmung (14), wobei die zumindest eine Ausnehmung (14) ein Durchgangskanal ist, der sich von einer vorderen Aufspannfläche (10) zu einer rückwärtigen Trägerfläche (12) erstreckt,
- Positionieren des Bauteilträgers (2) in der Spannvorrichtung (1),
- Justieren des Bauteils (6) relativ zum Bauteilträger (2) gegenüber der Aufspannfläche (10) im Bereich der zumindest einen Ausnehmung (14),
- Einstellen jeweils eines Spaltes (s) zwischen dem Bauteil (6) und der Aufspannfläche (10) im Bereich der Ausnehmung (14), der kleiner als eine Außenerstreckung der Stützkörper (18a, 18b, 18c) ist,
- Bilden eines formvariablen Adapters (4) durch Einbringen der Stützkörper (18a, 18b, 18c) in die Ausnehmung (14) und Einfüllen des Klebemittels (16) in den Durchgangskanal (14), und
- Aushärten des Klebemittels (16).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen formvariablen Adapter zum Aufspannen eines Bauteils an einem Bauteilträger, einen Bauteilträger und ein Verfahren zum Aufspannen eines Bauteils mit einem derartigen Bauteilträger und einem formvariablen Adapter.
  • Bauteile durchlaufen häufig bis zur Erreichung ihrer Endform eine Vielzahl von Bearbeitungstationen. Die Positionierung der Bauteile in den Bearbeitungsstationen erfolgt dabei meist über Bauteilträger, an denen die Bauteile in einer Spannvorrichtung zuvor fixiert werden.
  • Bekannt ist, die Bauteile über zumindest eine großflächige Klebeverbindung an einem Bauteilträger zu fixieren. Diese bekannte Lösung ermöglicht eine sehr sichere Fixierung des Bauteils, jedoch erlaubt die großflächige Klebeverbindung die Anwendung des Bauteilträgers nur bei Bauteilen mit einer ähnlichen Geometrie. Ferner kann das Bauteil beim Lösen von dem Bauteilträger aufgrund der großflächigen Klebeverbindung versehentlich beschädigt werden.
  • Zum Ausgleich von Geometrieabweichungen zwischen der Aufspannfläche des Bauteilträgers und einer Bauteilfläche werden daher häufig Distanzelemente wie Leisten und Quader eingesetzt, die zwischen dem Bauteilträger und dem Bauteil positioniert werden. Diese Distanzelemente sind jedoch bei bestimmten Bauteilgeometrien, wie z.B. sphärisch geformten Bauteilflächen, schwierig zu positionieren. Ferner lässt sich durch die Distanzelemente kein optimaler Klebespalt einstellen.
  • Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 020 957 A1 der Anmeldung ist ein Verbundwerkstoff zur großflächigen Fixierung eines Bauteils, beispielsweise einer Verdichter- oder Turbinenschaufel, an einem Bauteilträger bekannt, der ein in eine aushärtbare Klebemittelmatrix eingebrachtes Fasergeflecht, Fasergewirk und drgl. aufweist. Das Fasergeflecht dient zur Vergrößerung der Klebefläche und somit zur Verbesserung der Klebewirkung. Ein Verzicht auf herkömmliche leisten- und quaderartiger Distanzelemente ist mit diesem Verbundwerkstoff jedoch nicht möglich. Weitere Klebeshuttles sind aus den Druckschriften WO 2009/124533 A1 , WO 2010/10 56 12 A1 , US 5 008 304 A und JP 2001 054945 A bekannt. Ein Thermoplastisches Linzenaufnahmematerial ist aus der DE 698 09 721 T2 bekannt. Ähnliche Vorrichtungen bzw. Verfahren sind auch aus der DE 33 31 789 A1 und der US 6 074 506 A bekannt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen formvariablen Adapter, einen Bauteilträger und ein Verfahren zur Fixierung eines Bauteils in einer Spannvorrichtung zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile beseitigen und eine universelle Anwendbarkeit bei einer Vielzahl von Bauteilformen ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Ein formvariabler Adapter zum Fixieren eines Bauteils an einem Bauteilträger hat ein aushärtbares Klebemittel als Matrix zur Herstellung zumindest einer Klebeverbindung zwischen einer Bauteilfläche und dem Bauteilträger und eine Vielzahl von in die Matrix eingebrachten mechanischen Stützkörpern.
  • Beim Auftragen des Adapters ist dieser flüssig und formbar. Dabei ordnen sich die Stützkörper derart in der Matrix an, dass bereits im nichtausgehärteten Zustand des Klebemittels eine Stützwirkung des Bauteils erzielt wird. Beim Aushärten des Klebemittels jedoch entsteht ein formschlüssig eingepasster Festkörperadapter in Form einer von Stützkörpern durchsetzten Klebemittelmatrix. Der Adapter befindet sich bei der Positionierung des Bauteils in einem gießfähigen bzw. fließfähigen Zustand, der nach einer Positionierung des Bauteils durch eine Aushärtung des Klebemittels einen festen und steifen Formkörper ausbildet. Dabei werden seine mechanischen Eigenschaften in erster Linie durch die Stützkörper bzw. den aus den Stützkörpern und dem Klebemittel gebildeten Verbundwerkstoff bestimmt. Der Adapter erlaubt die individuelle Geometrieanpassung an die Form des Bauteils bzw. des Bauteilträgers. Insbesondere können Klebespalte zwischen dem Bauteilträger und dem Bauteil optimal eingestellt werden. Darüber hinaus erfolgt durch den formvariablen Adapter eine beliebige geometrische Unterstützung. So können z.B. Hinterschnitte oder Absätze des Bauteils gezielt zur Fixierung desselben an dem Bauteilträger genutzt werden. Je nach den bei einer folgenden Bearbeitung des aufgespannten Bauteils auftretenden Kräften kann das Klebelayout beispielsweise punktförmig, mäanderförmig und dergleichen gewählt werden. Da spezielle Geometrien weder des Bauteilträgers noch des Bauteils zum Aufspannen desselben erforderlich sind, stellt der Adapter eine kostengünstige Verbindung dar.
  • Des Weiteren erfolgt durch den formvariablen Adapter eine gleichmäßige Belastung der Klebestellbereiche und somit jeweils ein optimaler Kraftfluss. Der formvariable Adapter ist verhältnismäßig unempfindlich gegenüber Spannungsspitzen, da bei Verlust oder Bruch einzelner Stützkörper stets eine ausreichende Fixierung erfolgt. Die Anzahl der Klebeverbindungen und deren Größe kann einfach an die jeweilige Belastung angepasst werden. Dabei wird durch die Reduzierung der Elastizität des Klebemittels (der E-Modul der Stützkörper verstärkt den E-Modul des Klebemittels) die Spannvorrichtung nach Aushärtung des Klebemittels verhältnismäßig steif.
  • Darüber hinaus können als Klebemittel nahezu sämtliche aushärtbaren Klebstoffe wie strahlungsaushärtbare Klebstoffe und Klebstoffe auf Zweikomponentenbasis verwendet werden.
  • Die Stützkörper können kugelförmig ausgebildet sein. Hierdurch verteilen sie sich gleichmäßig innerhalb des Klebemittels und blockieren bzw. verhaken sich nicht gegenseitig. Dabei können sie sowohl als Hohlkörper als auch als Vollkörper ausgebildet sein. Die Vollkörper sind bei gleichem Material zwar belastbarer als die Hohlköper, jedoch lassen sich die Adapter mit den hohlen Stützkörpern leichter mechanisch zerstören, was insbesondere bei einem schnellen und bauteilschonenden Lösen des Bauteils von dem Bauteilträger von Bedeutung sein kann.
  • Die Stützkörper können jeweils einen etwa gleichen Durchmesser aufweisen, wodurch eine verhältnismäßig gleichmäßige Anordnung der Stützkörper in dem Klebemittel erfolgt.
  • Oder aber die Stützkörper haben unterschiedliche Durchmesser, so dass nahezu in jedem Bereich des Adapters ein Stützkörper angeordnet ist.
  • Als Stützkörper können Bruchsplitter verwendet werden. Diese sind einfach und in großer Anzahl herstellbar.
  • Um eine optimale Aushärtung des Adapters zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Stützkörper aus einem Material bestehen, das durchlässig für elektromagnetische Strahlung wie UV-Licht ist.
  • Zum Lösen der Klebeverbindung kann der Stützkörper aus einem bruchempfindlichen Material wie beispielsweise Glas, Quarzglas oder einem spröden Kunststoff bestehen.
  • Ein Bauteilträger zum Aufspannen eines Bauteils in einer Spannvorrichtung kann in einer Aufspannfläche zumindest eine Ausnehmung zur abschnittsweisen Aufnahme des formvariablen Adapters aufweisen. Hierdurch wird die Positionierung des zumindest einen Adapters an dem Bauteilträger erleichtert und insbesondere wird verhindert, dass Klebemittel im fließfähigem Zustand unkontrolliert in einen Spalt zwischen dem Bauteilträger und dem Bauteil abströmt. Ferner ermöglicht der formvariable Adapter eine geringe Wandstärke des Bauteilträgers, da dieser die Ausnehmung über ihren gesamten Querschnitt vollständig verschließt und somit den Bauteilträger stabilisiert. Prinzipiell kann die Wandstärke des Bauteilträgers bis auf den Außendurchmesser bzw. die Außenerstreckung der Stützkörper reduziert werden.
  • Die zumindest eine Ausnehmung kann als ein Durchgangskanal ausgebildet sein, der sich durch den Bauteilträger von der vorderen Aufspannfläche zu einer rückwärtigen Trägerfläche erstreckt. Hierdurch kann das Bauteil optimal zur Aufspannfläche positioniert werden und dann der Adapter rückwärtig zwischen dem Bauteil und dem Bauteilträger eingefüllt werden. Der zumindest eine Durchgangskanal kann eine beliebige Geometrie aufweisen. Insbesondere bei einer Vielzahl von Durchgangskanälen können diese einfach mit den formvariablen Adaptern bestückt werden, wobei die Adapter jeweils selbsttätig eine individuelle Klebefläche bilden, die jeweils dem Bauteilabschnitt angepasst ist, an dem sie angreifen. Beispielsweise ist eine Vielzahl von bohrungsartigen Durchgangskanälen vorstellbar.
  • Der zumindest eine Durchgangskanal kann einen länglichen Verlauf aufweisen, der gerade, bogenartig, mäanderartig und dergleichen ausgebildet sein kann.
  • Bei einem Verfahren zum Aufspannen eines Bauteils in einer Spannvorrichtung kann zumindest ein formvariabler Adapter zur Fixierung des Bauteils an dem Bauteilträger aus einem aushärtbaren Klebemittel und einer Vielzahl von das Klebemittel durchsetzenden mechanischen Stützkörpern verwendet werden. Hierdurch ist das Bauteil optimal zur Aufspannfläche positioniert und trotz einer hohen Kleb- bzw. Haltekraft insbesondere aufgrund der Formvariabilität des Adapters bzw. dessen Konturanpassung an den jeweiligen Bauteilabschnitt spannungsarm an dem Bauteilträger befestigt.
  • Bei dem Verfahren wird ein Bauteilträger mit zumindest einer in seine Aufspannfläche eingebrachten Ausnehmung bereitgestellt. Dann wird das Bauteil relativ zum Bauteilträger gegenüber der Aufspannfläche im Bereich der Ausnehmung in der Spannvorrichtung justiert. Danach wird ein optimaler Abstand im Bereich der Ausnehmung zwischen dem Bauteil und der Aufspannfläche eingestellt, der kleiner als eine Außenerstreckung der Stützkörper ist. Anschließend wird ein formvariabler Adapter über die rückwärtige Einbringung der Stützkörper in die Ausnehmung und das anschließende Verfüllen sämtlicher Zwischenräume zwischen den Stützkörpern mit dem Klebemittel gebildet. Abschließend wird das Klebemittel zur Herstellung der Klebeverbindung zwischen Bauteilträger und dem Bauteil ausgehärtet.
  • Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird der Adapter für die zumindest eine Ausnehmung außerhalb der Spannvorrichtung hergestellt. Dabei werden die Stützkörper und das Klebemittel zuerst miteinander vermischt und dann gemeinsam als Stoffgemisch in die zumindest eine Ausnehmung eingebracht.
  • Zum Lösen des Bauteils von dem Bauteilträger kann der zumindest eine Adapter über ein mechanisches Auswurfelement aus der Ausnehmung ausgeworfen werden, wobei dieser und insbesondere die Stützkörper zerbrochen werden. Dieses Löseverfahren ist einfach und schnell durchzuführen.
  • Bei einer anderen Verfahrensvariante erfolgt das Lösen des Bauteils von dem Bauteilträger über elektromagnetische Strahlung, mechanische oder chemische Behandlung und somit eine Erweichung des Klebemittels. Hierbei werden die Stützkörper nicht zerstört, so dass sie nach einer entsprechenden Reinigung zur Bildung eines neuen formvariablen Adapters verwendet werden können. Selbstverständlich kann das Erweichen des Klebemittels auch unterstützend für das Auswerfen des zumindest einen Adapters wirken, so dass nur eine reduzierte Auswurfkraft zum Lösen des Bauteils bzw. Zerstören des Adapters notwendig ist.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,
    • 2 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, und
    • 3 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Spannvorrichtung 1, die einen Bauteilträger 2 und eine Vielzahl von formvariablen Adaptern 4 zum Aufspannen eines Bauteils 6 aufweist. Das Bauteil 6 ist beispielsweise eine Turbinen- oder Verdichterschaufel und hat eine dem Bauteilträger 2 zugewandte konvexe Bauteilfläche 8.
  • Der Bauteilträger 2 hat eine entsprechend der Bauteilfläche 8 ausgebildete konkave vordere Aufspannfläche 10 sowie eine rückwärtige Trägerfläche 12, die von einer Vielzahl von bohrungsartigen Durchgangskanälen 14 zur Aufnahme jeweils eines formvariablen Adapters 4 durchsetzt sind, so dass eine nahezu vollflächige Fixierung des Bauteils 6 an dem Bauteilträger 2 erfolgt.
  • Der formvariable Adapter 4 weist ein Klebemittel bzw. eine Klebemittelmatrix 16 und eine Vielzahl von in dem Klebemittel 16 angeordneten mechanischen Stützkörpern 18a, 18b, 18c auf. Das Klebemittel 16 ist vorzugsweise ein durch elektromagnetische Strahlung wie UV-Lichtaushärtbarer Klebestoff oder ein Klebstoff auf Zweikomponentenbasis. Es umschließt die Stützkörper 18a, 18b, 18c vollumfänglich und ist in nicht bezifferten Zwischenräumen zwischen den Stützkörpern 18a, 18b, 18c angeordnet, so dass diese in dem Klebemittel 16 eingebettet sind.
  • Die Stützkörper 18a, 18b, 18c sind vorzugsweise als Glaskugeln mit einem in etwa konstanten Außendurchmesser ausgebildet. Sie bestehen vorzugsweise aus einem bruchempfindlichen Material wie Glas, Glasquarz oder einem spröden Kunststoff und sind durchlässig für die elektromagnetische Strahlung zum Aushärten des Klebemittels 16, so dass sie keine Strahlungsschatten werfen, wodurch sich unausgehärtete Klebemittelzonen ergeben könnten. Ihr Außendurchmesser liegt bevorzugterweise im Bereich von 1 mm bis 5 mm, insbesondere bei 3 mm.
  • Der formvariable Adapter 4 dient zur Fixierung des Bauteils 6 an dem Bauteilträger 2, wobei er als Klebeverbindung mit einer umfangsseitigen Klebung im Bereich der Innenumfangswandung 20 des Durchgangskanals 14 sowie mit einer stirnseitigen Klebung im Bereich eines des Durchgangskanals 14 gegenüberliegenden Abschnitts 22 der Bauteilfläche 8 wirkt. Zum Ausgleich von Geometrieunterschieden zwischen der Bauteilfläche 8 und der Aufspannfläche 10 ist das Bauteil 6 von dem Bauteilträger 2 über einen Spalt s im Bereich des Durchgangskanals 14 beabstandet. Beim Positionieren des Adapters 4 befindet sich das Klebemittel 16 in einem fließfähigen Zustand und tritt somit aus dem Durchgangskanal 14 in Richtung des Bauteils 6 aus und versucht in den Spalt s abzuströmen. Hierdurch ergibt sich ein etwa T-förmiger Querschnitt des Adapters 4 und die stirnseitige Klebeverbindung wird vergrößert. Der Spalt s ist derart eingestellt, dass seine Breite kleiner als der Außendurchmesser der Stützkörper 18a, 18b, 18c ist, so dass ein Austreten der Stützkörper 18a, 18b, 18c aus dem Durchgangskanal 14 in den Spalt verhindert wird. Die Stützkörper 18a, 18b, 18c werden vielmehr in Richtung des Bauteilabschnitts 22 getrieben und verschließen somit den Spalt s im Bereich der Durchgangskanäle 14, so dass der Austritt des Klebemittels 16 in den Spalt s auf einen Randbereich 24 der Durchgangskanäle 14 beschränkt ist.
  • Die Flächen des Bauteilträger und/oder des Bauteils können aktiviert (Ausrichten der obersten Molekülschichten) und/oder beschichtet werden, um die Adhäsion des Klebemittels 16 zu erhöhen.
  • 2 zeigt eine Darstellung einer Aufspannfläche 10 eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bauteilträgers 2. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Durchgangskanal 14 zur Aufnahme des Adapters 4 mit einem etwa länglichen Verlauf vorgesehen. Der Durchgangskanal 14 erstreckt sich mäanderartig über die Aufspannfläche 10 und weist Kanalabschnitte mit unterschiedlichen Breiten bzw. Formen auf. Der Verlauf des Durchgangskanals 14 sowie die Ausbildung der Kanalabschnitte richten sich beispielsweise nach den auftretenden Prozesskräften bei einer nachfolgenden Bearbeitung des Bauteils 6. So wird im Bereich von hohen Prozesskräften eine großflächigere Verklebung bevorzugt als im Bereich von kleinen Prozesskräften.
  • Die kugelartigen Stützkörper 18a, 18b, 18c weisen bei diesem Ausführungsbeispiel unterschiedliche Außendurchmesser auf, so dass eine feinere Verteilung der Stützkörper 18a, 18b, 18c in dem Klebemittel 16 erfolgt und dieser Adapter 4 gegenüber dem in 1 gezeigten Adapter 4 eine geringere Elastizität aufweist.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Bauteilträgers 2 zum Aufspannen eines Bauteils 6. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine Vielzahl von bohrungsartigen Durchgangskanälen 14 auf, in denen jeweils ein Adapter 4 mit in ein aushärtbares Klebemittel 16 eingebetteten kugelartigen Stützkörpern 18a, 18b, 18c mit unterschiedlichen Außendurchmessern angeordnet ist.
  • Die Durchgangskanäle 14 haben jeweils einen gegenüber einem trägerseitigen bzw. hinteren Abschnitt 28 radial verjüngten aufspannflächenseitigen bzw. vorderen Abschnitt 26. Die verjüngten Abschnitte 26 haben jeweils eine größere Quererstreckung als Längserstreckung, so dass die Beziehung gilt: Innendurchmesser d > Höhe h. Die Adapter 4 sind jeweils in den verjüngten Abschnitten 26 angeordnet und füllen diesen komplett aus, so dass ihre Längserstreckung ebenfalls höher als ihre Quererstreckung ist. Der Spalt s hat eine Breite, die kleiner ist als der kleinste Außendurchmesser der Stützkörper 18a, 18b, 18c.
  • Bei einem Verfahren wird zuerst ein Bauteilträger 2 einer Spannvorrichtung 1 mit einer Vielzahl von in die Aufspannfläche 10 eingebrachten bohrungsartigen Durchgangskanälen 14 bereitgestellt. Dann wird der Bauteilträger 2 und das Bauteil 6 in der Spannvorrichtung 1 positioniert und lagefixiert. Dadurch ergibt sich zwischen dem Bauteilträger 2 und dem Bauteil 6 der Spalt s. Der Werkstückträger ist so ausgelegt, dass die Werkstücke innerhalb der Fertigungstoleranz (Rohteilschwankungen, z. B. Blattdicke) aufgenommen werden können. Dem entsprechend wären dann auch die Stützkörper zu dimensionieren. Der jeweilige Spalt s zwischen dem Bauteilträger und dem Bauteil ergibt sich damit (z.B. aus der Rohteildicke). Somit wird jeweils ein Hohlraum zur Aufnahme der Adapter 4 gebildet, der durch die Innenwandung 20 des jeweiligen Durchgangskanals 14 und durch den jeweiligen den Durchgangskanal 14 gegenüberliegenden Bauteilabschnitt 22 begrenzt ist. Dann wird in jedem Durchgangskanal 14 ein formvariabler Adapter 4 durch rückwärtiges Einbringen der Stützkörper 18a, 18b, 18c in die Durchgangskanäle 14 und das anschließende Einfüllen des Klebemittels 10 hergestellt. Die Stützkörper 18a, 18b, 18c bewegen sich selbsttätig in Richtung des Bauteils 6, welches die Durchgangskanäle 14 jeweils verschließt. Die Stützkörper 18a, 18b, 18c sammeln sich am Grund des Hohlraums bzw. auf dem jeweiligen Bauteilabschnitt 22 nebeneinander und übereinander an und zeichnen dabei den Querschnitt des Hohlraums quasi nach. Das Klebemittel 16, welches in die Zwischenräume zwischen den Stützkörpern 18a, 18b, 18c eindringt wird erst nach der Positionierung der Stützkörper 18a, 18b, 18c in die Hohlräume eingefüllt. Gleichzeitig verfüllt das Klebemittel 16 nicht bezifferte Freiräume zwischen den Stützkörpern 18a, 18b, 18c und der jeweiligen Kanal- bzw. Hohlrauminnenwandung 20 sowie zwischen den Stützkörpern 18a, 18b, 18c und dem jeweiligen Hohlraumgrund bzw. den Bauteilabschnitten 22, wodurch die Durchgangskanäle 14 zumindest im Bereich der Adapter 4 über ihren gesamten Querschnitt geschlossen werden und die Adapter 4 jeweils eine stirnseitige Klebefläche 30 aufweisen, die exakt die Geometrie des jeweiligen Bauteilabschnitts 22 nachzeichnet (s. 3). Abschließend werden die formvariablen Adapter 4 mit beispielsweise UV-Licht bestrahlt, bis das Klebemittel 10 ausgehärtet ist. Dabei können die Adapter 4 aufgrund der Strahlungsdurchlässigkeit der Stützköper 18a, 18b, 18c vollständig aushärten. Nach der Aushärtung des Klebemittels 16 bilden die Adapter 4 jeweils einen festen und steifen, sowie individuell angepassten Formkörper, dessen mechanische Eigenschaften in erster Linie durch die Stützkörper 18a, 18b, 18c bzw. den aus den Stützkörpern 18a, 18b, 18c, und dem Klebemittel 16 gebildeten Verbundwerkstoff bestimmt werden.
  • Bei einem alternativen Verfahren werden die formvariablen Adapter 4 außerhalb der Vorrichtung zur Aufnahme des Bauteilträgers 2 durch eine Vermischung der Stützkörper 18a, 18b, 18c mit dem Klebemittel 16 vorgemischt und dann als Stoffgemisch in die Durchgangskanäle 14 bzw. in die Hohlräume eingefüllt.
  • Nach der Bearbeitung des an dem Bauteilträger 2 aufgespannten Bauteils 6 werden rückwärtig nicht gezeigte Auswurfelemente, beispielsweise Bolzen, in die Durchgangskanäle 14 eingesetzt und gegen die Adapter 4 gedrückt. Dann werden die Adapter 4 mit einer derartigen Auswurfkraft beaufschlagt, dass die Stützkörper 18a, 18b, 18c brechen und somit die Adapter in eine Vielzahl von Einzelteilen zerfallen. Zur Reduzierung der Auswurfkraft ist eine Wärmequelle zum zumindest abschnittsweisen bzw. teilweisen Erwärmen und somit Erweichen des Klebemittels 16 vorgesehen.
  • Offenbart ist ein formvariabler Adapter zum Fixieren eines Bauteils an einem Bauteilträger, mit einem aushärtbaren Klebemittel als Matrix zur Herstellung einer Klebeverbindung zwischen einer Bauteilfläche und einer Aufspannfläche des Bauteilträgers und mit einer Vielzahl von in die Matrix eingebrachten mechanischen Stützkörpern, ein Bauteilträger, in dessen Aufspannfläche zumindest eine Ausnehmung bevorzugterweise zur Aufnahme des formvariablen Adapters eingebracht ist, und ein Verfahren zur Anwendung des formvariablen Adapters.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Spannvorrichtung
    2
    Bauteilträger
    4
    Adapter
    6
    Bauteil
    8
    Bauteilfläche
    10
    Aufspannfläche
    12
    Trägerfläche
    14
    Durchgangskanal (Ausnehmung)
    16
    Klebemittel
    18a, b, c,...
    Stützkörper
    20
    Innenumfangswandung
    22
    Abschnitt
    24
    Randbereich
    26
    verjüngter Abschnitt
    28
    rückwärtigerAbschnitt
    30
    Klebefläche
    s
    Spalt
    h
    Höhe
    d
    Innendurchmesser

Claims (4)

  1. Verfahren zum Aufspannen eines Bauteils (6) in einer Spannvorrichtung (1) an einem Bauteilträger (2), wobei zur Fixierung des Bauteils (6) an dem Bauteilträger (2) zumindest ein formvariabler Adapter (4) mit einem aushärtbaren Klebemittel (16) als Matrix zur Herstellung zumindest einer Klebevorrichtung zwischen einer Bauteilfläche (8) und dem Bauteilträger (2) und mit einer Vielzahl von in die Matrix eingebrachten mechanischen Stützkörpern (18a, 18b, 18c) verwendet wird, mit den Schritten: - Bereitstellen des Bauteilträgers (2) mit zumindest einer in seine Aufspannfläche eingebrachten Ausnehmung (14), wobei die zumindest eine Ausnehmung (14) ein Durchgangskanal ist, der sich von einer vorderen Aufspannfläche (10) zu einer rückwärtigen Trägerfläche (12) erstreckt, - Positionieren des Bauteilträgers (2) in der Spannvorrichtung (1), - Justieren des Bauteils (6) relativ zum Bauteilträger (2) gegenüber der Aufspannfläche (10) im Bereich der zumindest einen Ausnehmung (14), - Einstellen jeweils eines Spaltes (s) zwischen dem Bauteil (6) und der Aufspannfläche (10) im Bereich der Ausnehmung (14), der kleiner als eine Außenerstreckung der Stützkörper (18a, 18b, 18c) ist, - Bilden eines formvariablen Adapters (4) durch Einbringen der Stützkörper (18a, 18b, 18c) in die Ausnehmung (14) und Einfüllen des Klebemittels (16) in den Durchgangskanal (14), und - Aushärten des Klebemittels (16).
  2. Verfahren zum Aufspannen eines Bauteils (6) in einer Spannvorrichtung (1) an einem Bauteilträger (2), wobei zur Fixierung des Bauteils (6) an dem Bauteilträger (2) zumindest ein formvariabler Adapter (4) mit einem aushärtbaren Klebemittel (16) als Matrix zur Herstellung zumindest einer Klebeverbindung zwischen einer Bauteilfläche (8) und dem Bauteilträger (2) und mit einer Vielzahl von in die Matrix eingebrachten mechanischen Stützkörpern (18a, 18b, 18c) verwendet wird, mit den Schritten: - Bereitstellen eines Bauteilträgers (2) mit zumindest einer in seine Aufspannfläche eingebrachten Ausnehmung (14), wobei die zumindest eine Ausnehmung (14) ein Durchgangskanal ist, der sich von einer vorderen Aufspannfläche (10) zu einer rückwärtigen Trägerfläche (12) erstreckt, - Positionieren des Bauteilträgers (2) in der Spannvorrichtung (1), - Justieren des Bauteils (6) relativ zum Bauteilträger (2) gegenüber der Aufspannfläche (10) im Bereich der zumindest einen Ausnehmung (14), - Einstellen jeweils eines Spaltes (s) zwischen dem Bauteil (6) und der Aufspannfläche (10) im Bereich der Ausnehmung (14), der kleiner als eine Außenerstreckung der Stützkörper (18a, 18b, 18c) ist, - Bilden des zumindest einen formvariablen Adapters (4) durch Vermischen der mechanischen Stützkörper (18a, 18b, 18c) mit dem Klebemittel (16), - Einfüllen des formvariablen Adapters (4) in die zumindest eine Ausnehmung (14), und - Aushärten des Klebemittels (16).
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zum Lösen des Bauteils (6) der Adapter (4) mit einer Auswurfkraft beaufschlagt wird, mittels der die Stützkörper (18a, 18b, 18c) zerbrochen werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zum Lösen des Bauteils (6) das Klebemittel (16) erweicht wird.
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