DE102012205594A1

DE102012205594A1 - Fügeverbundteile und Verfahren zur Herstellung davon

Info

Publication number: DE102012205594A1
Application number: DE201210205594
Authority: DE
Inventors: Holger Fricke; Harry Keller
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Ford Werke GmbH
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Ford Werke GmbH
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2013-10-10

Abstract

Die Erfindung betrifft Fügeverbundteile, die einen ersten Fügepartner und einen zweiten Fügepartner, die mittels eines Klebstoffs stoffschlüssig miteinander verbunden sind, sowie eine Schicht S aus Kunststoff umfassen bzw. daraus bestehen, wobei die Schicht S zumindest einen Abschnitt einer umlaufenden Kante des ersten Fügepartners, zumindest einen Abschnitt einer umlaufenden Kante des zweiten Fügepartners und den (dazwischen angeordneten) Klebstoff kontaktiert. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem Baugruppen, die eine oder mehrere erfindungsgemäße Fügeverbundteile umfassen bzw. daraus bestehen, und Verfahren zur Herstellung von Fügeverbundteilen, insbesondere Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer Fügeverbundteile.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in erster Linie Fügeverbundteile, die einen ersten Fügepartner und einen zweiten Fügepartner (wie jeweils hierin beschrieben), die mittels eines Klebstoffs stoffschlüssig miteinander verbunden sind, sowie eine Schicht S aus Kunststoff umfassen bzw. daraus bestehen, wobei die Schicht S zumindest einen Abschnitt einer umlaufenden Kante des ersten Fügepartners, zumindest einen Abschnitt einer umlaufenden Kante des zweiten Fügepartners und den (dazwischen angeordneten) Klebstoff kontaktiert.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Baugruppen, die eine oder mehrere erfindungsgemäße Fügeverbundteile umfassen bzw. daraus bestehen.
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Fügeverbundteilen, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer Fügeverbundteile.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie insbesondere den beigefügten Patentansprüchen.
Aktuelle sowie erwartungsgemäß auch zukünftige technologische Entwicklungen im Bereich der Fahrzeuge des Individualverkehrs konzentrieren sich auf hybride Antriebskonzepte mit elektrischen Antrieben und (etablierten) Verbrennungsantrieben oder reine Elektroantriebe mit Energiespeichern, wobei diese Energiespeicher derzeit noch ein erhebliches Mehrgewicht in den Fahrzeugen bedeuten. Dieses Zusatzgewicht muss in zukünftigen Fahrzeuggenerationen generell durch konsequenten Leichtbau kompensiert werden, um speziell in den mittel bis hoch entwickelten geographischen Regionen eine effektive Einsparung von Energie und damit zu einem großen Teil auch einen reduzierten Ausstoß von Treibhausgasen zu erreichen oder zumindest keinen Mehrausstoß zu verursachen.
Eine zunehmende Elektromobilität erfordert daher eine verstärkte Betrachtung der bisher verwendeten bzw. zukünftig gegebenenfalls zu verwendenden Materialien sowie der entsprechenden Fertigungsverfahren, speziell im Automobilbau. Insbesondere besteht ein Bedarf an einer Erweiterung der werkstofflichen Möglichkeiten zur Verwendung im Fahrzeugleichtbau. Dabei gilt es – insbesondere im Zusammenhang mit bisher noch nicht bzw. noch nicht in großem Maße eingesetzten Materialien – bestehende Hemmungen bzw. Vorurteile und Abneigungen seitens der Industrie zu überwinden.
Während zwar die konsequente Weiterentwicklung der Gesamtfahrzeugkonzepte zur Gewichtsreduktion durch eine zunehmende Substitution von Werkstoffen mit hoher Dichte durch spezifische leichtere Materialien unter den zahlreichen Randbedingungen wie Gesamtsteifigkeit und Crash-Stabilität eher eine mittelfristige Entwicklung darstellen mag, könnte sich davon unabhängig insbesondere bei beweglichen Fahrzeug-Anbauteilen (z.B. Türen) eine deutlich kurzfristigere Entwicklung anstoßen lassen. Eine solche Entwicklung könnte schon in der nahen Zukunft einen erheblichen Beitrag zur Gesamtgewichtsreduktion leisten.
Grundsätzlich ist die Fertigung von Anbauteilen für Fahrzeugkarosserien (z.B. Türen und Klappen, aber auch Moduldächer und andere Komponenten in modularer Bauweise) wirtschaftlich von höchster Bedeutung, da hier ein erheblicher Teil der Fertigungskosten begründet liegt. Technologisch ist die Herstellung von Anbauteilen extrem anspruchsvoll, da hier große Stückzahlen in kurzen Taktzeiten herzustellen sind. Hinzu kommt, dass strenge Anforderungen an Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität gestellt werden. Die übliche Fertigung von Anbauteilen ist häufig an zahlreiche Randbedingungen, z.B. eine gute Umformbarkeit der verwendeten Materialien, gebunden und schließt damit oftmals den Einsatz einer Vielzahl von Materialien, insbesondere den Einsatz vieler Leichtbaumaterialen, aus.
Primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Bauteile und entsprechende (vorzugsweise einheitliche bzw. vielfältig einsetzbar) Fertigungstechniken bereitzustellen, die sowohl den Einsatz bisher in der Fahrzeugindustrie üblicher Materialien, als auch den Einsatz weiterer, bisher gegebenenfalls nicht oder nicht in großem Maße verwendeter, jedoch an zunehmender Bedeutung gewinnender Leichtbaumaterialien ermöglichen. Die Bauteile bzw. Fertigungstechniken sollen dabei vorzugsweise sowohl einen Beitrag zur Gewichtsreduktion leisten, als auch weitere z.T. bereits übliche Anforderungen wie beispielsweise hinsichtlich der Korrosionsanfälligkeit bzw. -beständigkeit erfüllen.
Weitere Aufgaben, die der vorliegenden Erfindung zugrundelagen, ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungen.
Im Stand der Technik war es bisher üblich, gefügte Karosseriebauteile bereitzustellen, bei denen ein Teilbereich des ersten Fügepartners um eine Kante eines zweiten Fügepartners gefalzt ist (siehe z. B. DE 10 2010 012 114 A1 ). Durch eine solche Umbördelung kann zum Einen erreicht werden, dass die gefertigten Karosseriebauteile keine scharfen (Abschluss-)Kanten aufweisen, die eine Verletzungsgefahr mit sich bringen oder anfällig gegen Korrosion sein könnten. Zum anderen und insbesondere trägt eine solche Umbördelung häufig maßgeblich zur mechanischen Verbindung der Fügepartner bei.
Ein Beispiel eines konventionellen Aufbaus einer Motorhaube mit Bördelfalz an den Rändern ist in 1 gezeigt. Hierbei sind Teilbereiche des ersten (äußeren) Fügepartners um die Kante(n) eines zweiten Fügepartners gefalzt. Zur Unterstützung der Verbindung kann Klebstoff eingesetzt werden (siehe die dunklen Flächen, angeordnet zwischen erstem und zweitem Fügepartner in 1).
Viele Werkstoffe, insbesondere Leichtbauwerkstoffe, besitzen eine sehr eingeschränkte oder gar keine Umformbarkeit, so dass diese Materialien sich nicht zur Verwendung als Fügepartner eignen, deren Teilbereich(e) um die Kante(n) eines anderen Fügepartners gefalzt werden sollen.
Die vorliegende Erfindung umgeht dieses Problem indem eine vielfältig einsetzbare Fügetechnik Anwendung findet.
Die einleitend genannte Aufgabe wird primär gelöst durch Bereitstellen eines Fügeverbundteils bestehend aus oder umfassend

– einen ersten Fügepartner F1 und einen zweiten Fügepartner F2 (sowie gegebenenfalls weitere Fügepartner), jeweils umfassend eine zumindest abschnittsweise umlaufende Kante, wobei der erste Fügepartner F1 und der zweite Fügepartner F2 stoffschlüssig mittels eines Klebstoffs verbunden sind, vorzugsweise wobei die Fügepartner unlösbar, d.h. dauerhaft bzw. zumindest nicht ohne Zerstörung oder Beschädigung eines oder beider Fügepartner oder der Klebstoffschicht, verbunden sind, und
– eine Schicht S umfassend oder bestehend aus Kunststoff, wobei die Schicht S zumindest einen Abschnitt der (zumindest abschnittsweise) umlaufenden Kante des ersten Fügepartners F1, zumindest einen Abschnitt der (zumindest abschnittsweise) umlaufenden Kante des zweiten Fügepartners F2 und zudem den (dazwischen angeordneten) Klebstoff kontaktiert.

Vorzugsweise ist die Schicht S so angeordnet, dass hierdurch eine Versiegelung der Kanten für die Zwecke des Korrosions- und/oder Kantenschutzes (z.B. zur Vermeidung von Verletzungen) erreicht wird. Insbesondere ist die Schicht S bevorzugt so angeordnet, dass (im Wesentlichen) keine Elektrolyte Kontakt zu den gegebenenfalls korrosionsanfälligen Kanten des bzw. der Fügepartner herstellen können.
Hierdurch kann vorteilhafterweise die Korrosionsanfälligkeit der verwendeten Materialien reduziert oder sogar ausgeschlossen werden.
Weiterhin ist die Schicht S vorzugsweise so angeordnet bzw. ausgestaltet, dass einer, mehrere oder sämtliche der folgenden Merkmale bzw. Vorteile erreicht werden:

– Verbesserung der optischen Anmut der Kante(n),
– Ausgleich von geometrischen Toleranzen der Fügeteile an der bzw. den Kante(n); Erhalt einer geraden/ ebenen/ gerichteten Linie (z.B. bei einer an einen KFZ-Rahmen anzubringenden Tür (in Form eines erfindungsgemäßes Verbundteils)),
– Verbesserung/ Optimierung der strömungsmechanischen Eigenschaften des Verbundteils (z.B. Reduktion des Strömungswiderstands, Verbesserung des CW-Werts des Verbundteils),
– Abdeckung der Kante(n) zum/vor Anschluss an weitere Bauteile (insbesondere Abdeckung gegen bzw. Schutz vor Spritzwasser, Schmutz, etc.),
– Änderung/Anpassung der (Stoff-)Eigenschaften des Fügeverbundteils oder der Kante(n) davon; z.B. Ausgestaltung der Schicht S als Schaum zum Abdichten in Richtung eines weiteren, benachbart anzuordnenden Bauteils,
– Optimierung der Crash-Eigenschaften des Fügeverbundteils oder einer ein solches Fügeverbundteil umfassenden Baugruppe,
– Integration von (z.B. elektronischen) Komponenten in die Schicht S, z.B. elektrische Leitungen, Halterungen für z.B. elektronische Komponenten,
– Integration/Beimischung von Zusatzstoffen, z. B. korrosionshemmenden Zusatzstoffen oder thermisch blähbaren Substanzen, in die Sicht S ((Zusatz-)Vorteil: ermöglicht schnelle und kostengünstige Trennung der Materialien/Zusatzstoffe beim Recyclingprozess),
– Optimierung der passiven Sicherheit des Verbundteils (z.B. Fußgängerschutz bei Kontakt/Unfall mit Fußgängern),
– Optimierung der mechanischen Eigenschaften des Verbundteils. Die Schicht S kann neben dem Klebstoff vorteilhafterweise auch zur stoffschlüssigen Verbindung beitragen.

Eine beispielhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Fügeverbundteils ist schematisch in 2 gezeigt.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist ein Fügeverbundteil wie oben beschrieben, wobei der erste Fügepartner- F1 und der zweite Fügepartner F2 ausschließlich stoffschlüssig miteinander verbunden sind, insbesondere wobei die Fügepartner ausschließlich mittels des Klebstoffs miteinander verbunden sind. Gemäß dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Fügepartner durch keine weiteren (mechanischen) Verbindungen verbunden sind, insbesondere dass keine form- oder kraftschlüssigen Verbindungen beteiligt sind.
Besonders bevorzugt ist es, dass keiner der Fügepartner einen gefalzten Bereich aufweist, der über eine Kante des bzw. eines anderen Fügepartners gebogen ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht vorteilhafterweise – auch ohne Verwendung eines Bördelfalzes – eine beständige und ausreichend stabile Verbindung der Fügepartner.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher vielfältige Kombinationen unterschiedlicher Werkstoffe bzw. Materialien, was im Hinblick auf die Anforderungen im Leichtbau enorme Vorteile mit sich bringt.
Ein Verzicht auf eine Bördelfalz bzw. eine Umbördelung führt weiterhin zu erhöhter gestalterischer Freiheit bei der Fertigung der Bauteile sowie insbesondere eine größere Flexibilität bei der Auswahl der Materialien der Fügeteile /-partner, insbesondere da Materialien verwendet werden können, die nicht das zum Falzen notwendige Umformvermögen aufweisen. Weiterhin wird das Fertigungsverfahren durch den (bevorzugten) Wegfall des Falzens vorteilhafterweise vereinfacht.
Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Konzept eine gegebenenfalls z.B. aufgrund einer bestimmten/ geänderten Gesetzeslage (Crashrelevanz), einer Fehlproduktion oder einer Komponentenschwäche notwendige rasche Designänderung entsprechender Fügeverbundteile.
Das der Erfindung zugrundeliegende Fertigungskonzept eignet sich für eine Vielzahl von Anbauteilen, insbesondere von Anbauteilen, die aus einer flächigen Außenhaut und einer inneren Struktur gefügt werden. Solche Anbauteile finden sich unter anderem im Automobil-, Schienenfahrzeug- und Flugzeugbau. Die vorliegende Erfindung eignet sich beispielsweise besonders gut zur Fertigung von Türen oder Hauben mit einer Außenhaut aus faserverstärktem Kunststoff und einer inneren komplexen Struktur aus gut tiefziehfähigem Leichtmetall. Erfindungsgemäß generell bevorzugte Materialien und bevorzugte Arten von Anbauteilen sind weiter unten beschrieben.
Die erfindungsgemäße Fertigungstechnik bietet den Vorteil und die Möglichkeit, nahezu kompromisslosen Leichtbau kostengünstig umzusetzen und zusätzlich weitere derzeit drängende Probleme wie z. B. den Fußgängerschutz zu lösen. Je nach Anbauteil und verwendeten Materialien kann die Masse der Anbauteile beträchtlich reduziert werden, vorteilhafterweise häufig ohne zusätzliche Kosten und z.T. sogar bei reduzierten Kosten. Durch die Leichtbauanbauteile kann im Ergebnis auch eine Reduzierung von CO2-Emmissionen erreicht werden.
Durch die vorteilhafterweise ermöglichte Materialvielfalt können auch gezielt bestimmte Funktionen (z.B. thermische Isolation bei Elektrofahrzeugen) in die Anbauteile bzw. ein herzustellendes Fahrzeug eingebracht werden. Eine thermische Isolation hätte wiederum eine positive Auswirkung auf die CO2-Emmissionen, da der Energieaufwand für eine Beheizung in bestimmten Bereichen sinkt.
Ein Vorteil, der sich wiederum aus einem geringeren Energieaufwand (für die Klimatisierung) ergibt, ist die erhöhte Reichweite von (Elektro-)Fahrzeugen, vorteilhafterweise ohne dabei den Komfort einzuschränken. Hierdurch könnte eine bessere Akzeptanz von Elektro-Fahrzeugen erreicht werden.
Für die bisherige Fertigung von Anbauteilen wird das Kleben üblicherweise unterstützend in Verbindung mit mechanischen Fügetechniken, zum Beispiel Nieten, Clinchen oder Punktschweißen, eingesetzt. Dies hat den Vorteil einer sofortigen Handfestigkeit der gefertigten Bauteile. Gleichzeitig erfordert es aber einen erhöhten technischen Aufwand zur Realisierung zweier komplementärer Fügeverfahren, was häufig auch mit einem zusätzlichen Energieaufwand (z.B. beim E-Schweißen) verbunden ist.
Ein besonderes, im Stand der Technik bekanntes Fügeverfahren, das bevorzugt an Türen und Klappen im Automobilbereich zum Einsatz kommt, ist – wie einleitend bereits erwähnt – das Bördelfalzkleben. Hier erfolgt die mechanische Fügung durch Umbördeln eines Teilbereichs eines der Fügepartner, wobei üblicherweise nur tiefziehgeeignete Stahlwerkstoffe verwendet werden können. Anbauteile wie Türen und Klappen werden dabei an den Außenrändern in einem konventionellen Bördelfalzprozess mit zusätzlichen Kleb- und Dichtstoffen gefertigt. Motorhauben und Heckklappen werden darüber hinaus häufig mit einem Unterfütterungsklebstoff an geeigneter Stelle mechanisch unterstützt. Speziell die Bördelfalzklebung mit viskos applizierten Klebstoffen birgt jedoch die Gefahr von verschiedenen fertigungsbedingten Fehlern bei der Verarbeitung. Zum Beispiel beim Einlegen eines Innenteils in ein Außenteil und dem anschließenden Bördeln kann es zu einem Ausquetschen oder Verschieben des Klebstoffs oder des Innenblechs kommen. Dies führt zu einer Verschmutzung der Bleche oder der Bördelpresse oder zu fehldosiertem Klebstoff. Weiterhin kann viskoser Klebstoff im anschließenden Waschprozess aus dem Bördelfalz ausgewaschen werden, was zu einer Kontamination des Bades führen kann.
Aufgrund von Fertigungstoleranzen beim Dicht- und Klebstoffauftrag sowie bei der mechanischen Umformung kann es außerdem zu kapillarartigen Hohlräumen in der Bördelnaht kommen, die bei Eindringen von Feuchtigkeit zu Korrosionsherden führen können. Dieses Schadensbild ist derzeit ein großes Problem im Automobilbau.
Hinsichtlich üblicher Techniken im Leichtbau ist auf das Projekt ULSAC (UltraLight Steel Auto Closures) zu verweisen, worunter eine (weltweite) Studie zum Leichtbau von Fahrzeuganbauteilen durchgeführt wurde. Die Studie beschränkte sich auf den Einsatz von Stahlwerkstoffen und herkömmliche Fügetechniken. Massenreduktion in der Größenordnung von 20 bis 30 % (wie sie durch die vorliegende Erfindung problemlos erzielt werden kann) wurde beispielsweise durch dünnere Bleche mit erhöhten Streckgrenzen und dem "Bake Hardening" Effekt erzielt. Dies warf jedoch neue Probleme bezüglich der Beulsteife von nur gering gewölbten Flächen auf. Dennoch wurde die Blechdickenreduktion in den letzten Jahren sukzessiv weitergetrieben und in die Serienfertigung integriert.
Konkrete Ausgestaltungen von im Stand der Technik bekannten Fügeverbundteilen sind (auch) in DE 10 2007 021 219 A1 , DE 102 55 985 A1 und EP 1 525 108 B1 beschrieben.
Insbesondere im Gegensatz zu den in DE 10 2007 021 219 A1 beschriebenen Bauteilen sind die hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Bauteile mit einer Schicht S ausgestattet, die beide Kanten der Fügepartner umfasst bzw. kontaktiert (wie oben beschrieben) und zudem in Kontakt mit dem zwischen den beiden Fügepartnern angeordneten Klebstoff steht (wie ebenfalls oben beschrieben).
Vorteilhafterweise kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung, insbesondere im Zusammenhang mit den hierin als bevorzugt bezeichneten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, die Bildung von Kapillaren und die damit verbundenen Korrosionsprobleme reduziert oder sogar vollständig vermieden werden. Durch die bevorzugte Vermeidung von Umbördelungen (wie oben beschrieben) und die Schicht S, die sowohl (zumindest abschnittsweise) die Kanten der Fügepartner, als auch den zwischen den Fügepartnern angeordneten Klebstoff kontaktiert (wie oben beschrieben), wird die Möglichkeit des Feuchtigkeitszutritts und/oder die Bildung von Hohlräumen vermieden oder zumindest reduziert.
Der erste Fügepartner F1 und der zweite Fügepartner F2 eines erfindungsgemäßen Fügeverbundteils weisen vorzugsweise jeweils einen endständigen Bereich auf, wobei

– der endständige Bereich des ersten Fügepartners F1 und der endständige Bereich des zweiten Fügepartners F2 stoffschlüssig mittels des Klebstoffs verbunden sind und
– die Schicht (S) den endständigen Bereich des ersten Fügepartners F1, den endständigen Bereich des zweiten Fügepartners F2 und zudem den (dazwischen angeordneten) Klebstoff kontaktiert bzw. umschließt,

Die oben beschriebenen (zumindest abschnittsweise) umlaufenden Kanten der Fügepartner sind vorzugsweise an diesen endständigen Bereichen der Fügepartner angeordnet. Ein endständiger Bereich kann jedoch beispielsweise auch als (mittig angeordnete) Querstrebe ausgebildet sein, die gegebenenfalls zusätzlich zu einer umlaufenden Kante vorhanden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Fügepartner (z.B. Außen- und Innenteil) an den endständigen Bereichen planparallel verklebt. Abhängig von den eingesetzten Materialien kann einer der Fügepartner, z.B. ein Außenteil, alternativ auch rechtwinklig in Richtung des anderen Fügepartners, z.B. eines Innenteils, abgebogen sein. Die Abkantkante entspricht dabei bevorzugt der Dicke des Innenteils bzw. des endständigen Bereichs davon, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Dicke der Klebstoffschicht.
Vorzugsweise ist der Klebstoff zwischen den Fügepartnern in einer durchschnittlichen (Schicht-)Dicke im Bereich von 0,01 mm bis 20 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,01 mm, bevorzugt von 0,05 mm, bis 10 mm aufgebracht, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm, insbesondere beim Einsatz von hochfesten Klebstoffen, oder vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 20 mm, insbesondere beim Einsatz flexibler Klebstoffe. Der Einsatz von flexiblen Klebstoffen ist gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung bevorzugt und hat den Vorteil, dass solche einen Ausgleich der gegebenenfalls vorhandenen unterschiedlichen thermischen Dehnung der Fügepartner (aus unterschiedlichem Material) ermöglichen. Bei der Schichtdicke handelt es sich um die Dicke des Klebstoff(film)s im ausgehärteten Zustand. Bevorzugt ist der bzw. sind die Klebstoffe vom Fachmann so ausgewählt, dass – um die Designtreue für das Fertigprodukt zu gewährleisten – sich das Volumen des Fügeverbundteils im Rohbau (unausgehärteter Klebstoff) bzw. der Klebstoffschicht (unausgehärtet) gegenüber dem ausgehärteten (gegebenenfalls abgekühlten) Zustand volumetrisch nicht oder zumindest nicht wesentlich ändert bzw. das entsprechende Volumen beim/nach dem Aushärten/Abkühlen wiedererlangt wird. Dies gilt bevorzugt auch bei thermischen Aushärtungen im Ofen (~ 200°C).
Vorzugsweise sind die endständigen Bereiche der Fügepartner mit der Schicht S (wie oben beschrieben) umschichtet, so dass die Schicht S als Kantenschutz dienen kann. Die Schicht S kann grundsätzlich auch so angeordnet sein, dass sie vorteilhafterweise als Dichtung, insbesondere in Form einer Dichtungslippe, z.B. zwischen dem Fügeverbundteil (z.B. in Form einer Tür) und einem weiteren Bauteil (z.B. einem Kotflügel), dient.
Sofern die endständigen Bereiche der Fügepartner planparallel ausgestaltet sind (wie oben beschrieben), bilden diese Bereiche vorzugsweise Auflageflächen, so dass die endständigen Bereiche flächig miteinander in Auflage gebracht werden können. Eine solche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Fügeverbundteils weist vorzugsweise keine Umbördelung auf.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Fügeverbundteil, wobei der Klebstoff ein semistruktureller oder struktureller Klebstoff ist und/oder die Verklebung eine Zugscherfestigkeit von 10 MPa oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 MPa, weiter bevorzugt im Bereich von 10 bis 30 MPa, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 MPa besitzt.
Gemäß einer weiteren/alternativen, bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem bzw. den verwendeten Klebstoffen nicht um strukturelle Klebstoffe, da diese je nach Anwendung gegebenenfalls weniger geeignet sein können, z.B. wenn thermische Dehnungen der Fügepartner (aus verschiedenen Materialien, z.B. Stahl und Kunststoff oder Stahl und Aluminium) ausgeglichen werden müssen. Demnach ist der bzw. sind die erfindungsgemäß zu verwendenden Klebstoffe gemäß diesem Aspekt der Erfindung vorzugsweise flexible Klebstoffe, insbesondere solche mit einer Zugscherfestigkeit im Bereich von 1 bis 10 MPa, bevorzugt von 3 bis 5 MPa, vorzugsweise in Kombination mit einer erhöhten (mittleren) Klebstoffschichtdicke im Bereich von 0.5 mm bis 10 mm, bevorzugt von 1 mm bis 3 mm.
Die Zugscherfestigkeit kann je nach konstruktiver Auslegung der Verbindung des Fügeverbundteils und Kraftangriff durch Versuche an beispielhaften Fügeverbbundteilen bzw. Verbundproben ermittelt werden (s. hierzu z.B. Zugscherversuch allgemein nach DIN EN 1465, Zugescherprobe nach DIN EN 1465:2009-7 und dicke Zug-Scherprobe nach DIN EN 14869-2). Weitere maßgebliche Kennwerte zur Bestimmung vorteilhafter Eigenschaften erfindungsgemäßer Fügeverbundteile können z.B. ermittelt werden nach Zeitstandversuch nach DIN EN 15336, Druckscherversuch nach DIN EN 15337, Torsionsscherversuch nach DIN 54455, Rollenschälversuch nach DIN EN 1464, Raupenschälprüfung nach DIN 54457, Biegeschälversuch nach DIN 54461, Keiltest nach DIN 65448 und/oder Torsionsprüfung am Hohlzylinder nach DIN EN 14869-1. Weitere Charakterisierungen können beispielsweise mittels Fallturmtest vorgenommen werden.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Fügeverbundteil, wobei der Klebstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Epoxid-Klebstoffe, Methacrylat-Klebstoffe, Polyurethan-Klebstoffe, 1K-heißhärtende Klebstoffe, PASA-Klebstoffe, insbesondere heißhärtende Epoxide, 2K-Epoxide, 2K-PUR-Klebstoffe, silanhaltige Klebstoffe, Ester-Derivate, Plastisole, PVC-Klebstoffe und Mischungen davon (z.B. PVC/Epoxid-Mischung, PU/Epoxid-Mischung), vorzugsweise aus 1K-heißhärtende Epoxide, 2K-Epoxide und 2K-PUR-Klebstoffe und Mischungen davon.
Wie oben erwähnt, ermöglicht die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Vielfalt an Materialien bzw. Material-Kombinationen. Ein erfindungsgemäßes Fügeverbundteil umfasst bzw. besteht vorzugsweise aus einem ersten Fügepartner F1 und einem zweiten Fügepartner F2 (wie oben beschrieben), wobei der erste Fügepartner F1 und/oder der zweite Fügepartner F2 aus einem Material besteht bzw. jeweils unabhängig voneinander aus einem Material bestehen, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist:

– Metalle, vorzugsweise Stahl, Aluminium, Magnesium und Legierungen davon, insbesondere Metallbleche, vorzugsweise Bleche aus Stahl, Aluminium, Magnesium und Legierungen davon,
– Kunststoffe, insbesondere Thermoplaste, recycelte Kunststoffe, Organobleche, faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere faserverstärkte Kunststoffe mit anorganischen Fasern, organischen Fasern oder nachwachsenden Fasern, insbesondere glasfaser- und carbonfaserverstärkte Kunststoffe, Fasermaterialien mit Kunststoffgehalt, Cellulose mit oder ohne organischen und/oder anorganischen Fasern,
– Bleche in Misch- oder Sandwichbauweise, zum Beispiel glasfaserverstärktes Aluminium, insbesondere GLARE-Bleche.

Besonders bevorzugt besteht zumindest einer der Fügepartner aus einem nicht oder nur geringfügig/beschränkt umformbaren Material bzw. einem Material, das nicht zur Massivumformung und/oder zum Bördeln geeignet ist.
Bevorzugt sind insbesondere folgende (Material-)Kombinationen:

– erster Fügepartner: Glasfaser verstärkter Thermoplast oder biologische/ nachwachsende Fasern (z.B. Hanf), zweiter Fügepartner: Aluminium oder Stahl, insbesondere ultrahochfester Stahl,
– erster Fügepartner: Carbonfaser verstärkter Kunstoff (CFK) oder biologische/ nachwachsende Fasern (z.B. Hanf), zweiter Fügepartner: Aluminium oder Stahl, insbesondere ultrahochfester Stahl,
– erster Fügepartner: Hochfester Stahl, insbesondere ultrahochfester Stahl, zweiter Fügepartner: Aluminium

Die Schicht S ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise durch Spritzen / Umspritzen und/oder Extrusion aufgebracht. Bevorzugt besitzt die Schicht S (im ausgehärteten Zustand) eine mittlere Schichtdicke im Bereich von 0,5 mm bis 50 mm, gegebenenfalls auch von mehr als 50 mm, vorzugsweise im Bereich von 5 mm bis 15 mm. Insbesondere bei der Integration von weiterführenden Funktionen (z.B. Abdichtung zum nächsten Fügeteil, Sichtkante, Strömungswiderstand (vgl. oben)) kann die mittlere Schichtdicke auch mehr als 50 mm betragen, so zum Beispiel bei der Ausbildung einer (gegebenenfalls gestalterisch auffälligen) Dichtlippe. Im Übrigen gilt für die bevorzugte Ausgestaltung der Schicht S bzw. deren (zusätzliche) Merkmale das oben Gesagte.
Der Kunststoff der Schicht S ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (gefüllte und ungefüllte) Elastomere, (gefüllte und ungefüllte) Duromere und vorzugsweise (gefüllte und ungefüllte) Thermoplaste. Beispielsweise ist der Kunststoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus geschlossenporösen, aufschäumenden Elastomeren, gummielastischen Polyurethanen, Plastisolen, PEEK Thermoplasten, reine, gegebenenfalls blähbare Butylklebstoffe, unter Umständen mit Bitumenbeimischungen, insbesondere wenn (zusätzlich) eine Geräuschdämmung (Körperschall) erreicht werden soll.
Für die Schicht S können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Werkstoff- bzw. Kunststoffkombinationen eingesetzt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Schicht S dabei mittels Mehrkomponenten-Spritzguss aufgebracht. Alternativ werden die Werkstoff- bzw. Kunststoffkombinationen vorzugsweise in einem Extrudiervorgang aufgebracht, was eine einfachere und kostengünstigere Realisierung mit sich bringt.
Ein erfindungsgemäßes Fügeverbundteil ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus tragenden Strukturen, Verkleidungselementen und Anbauten aus dem Fahrzeugbau, dem Schiffsbau und dem Flugzeugbau, insbesondere aus Karosserie-Auf- und Anbauten.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Fügeverbundteil eine Tür, eine Motorhaube, ein Dach, eine Heckklappe, ein Tankdeckel oder ein Radkasten zur Verwendung im Fahrzeug-, Schiffs- bzw. Flugzeugbau.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Baugruppe, die ein oder mehrere Fügeverbundteile gemäß der vorliegenden Erfindung (wie hierin beschrieben) umfasst oder daraus besteht. Für bevorzugte Ausgestaltungen der Fügeverbundteile gilt dabei jeweils das vorstehend Gesagte entsprechend.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Fügeverbundteils, vorzugsweise eines erfindungsgemäßen Fügeverbundteils (wie oben beschrieben), umfassend folgende Schritte:

(i) Bereitstellen eines ersten Fügepartners F1 und eines zweiten Fügepartners F2, jeweils umfassend eine (zumindest abschnittsweise) umlaufende Kante, vorzugsweise Bereitstellen eines ersten Fügepartners F1 und eines zweiten Fügepartners F2 wie vorstehend als erfindungsgemäß beschrieben, sowie gegebenenfalls weiterer Fügepartner,
(ii) Verbinden des ersten Fügepartners F1 und des zweiten Fügepartners F2 mittels eines Klebstoffs, so dass eine (vorzugsweise ausschließlich) stoffschlüssige Verbindung entsteht,
(iii) Aufbringen einer Schicht S, umfassend oder bestehend aus Kunststoff, auf die mittels des Klebstoffs verbundenen Fügepartner,

Dabei werden die zu verbindenden Fügepartner vorzugsweise in einer geeigneten Vorrichtung angeordnet, gegebenenfalls unterfüttert und mittels des Klebstoffs verbunden bzw. gefügt. Anschließend werden die Kanten bzw. Fügestellen vorzugsweise mit Kunststoff (wie oben beschrieben) in einem Extrusions- und/oder Spritzgussverfahren umgeben bzw. versiegelt, so dass eine Schicht S (wie oben beschrieben) gebildet wird.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die gewünschten Fügepartner dauerhaft verbunden, vorteilhafterweise ein Korrosionsangriff auf die Fügestellen vermieden oder zumindest reduziert und zudem eine Personengefährdung durch offen liegende Schnittkanten an den Bauteilen verhindert.
Durch die Schicht S, insbesondere durch ein Umspritzen der Fügestellen mit Kunststoff, können vorteilhafterweise gewünschte (Zusatz-)Funktionen erzielt werden, zum Beispiel betreffend eine Strukturverstärkung, eine Dichtfunktion, einen Stoßschutz, die Crashsicherheit oder den Fußgängerschutz. Außerdem bieten sich neue Freiheiten im Design der Fügebereiche, die sich bis zu einer vollkommen neuen Anmutung der gesamten Karosserie eines Fahrzeugs auswirken können.
Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere im Automobilbereich, ist es vorteilhaft und daher empfehlenswert, einen optimierten Fertigungsprozess zu entwickeln, der die Überprüfung bzw. Sicherstellung der strukturellen Integrität (insbesondere über ausreichende Adhäsion und Kohäsion) und eine Anpassung an die gewünschten Ausprägungen der Class-A Oberfläche sowie den gewünschten Strakverlauf ermöglicht. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, die Bauteil- bzw. Prozessentwicklung durch eine gekoppelte Prozess- bzw. Struktursimulation zu unterstützen, die insbesondere den Einsatz unterschiedlicher Material-Kombinationen berücksichtigt.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wie oben beschriebenes Verfahren, wobei

– der Klebstoff ein semistruktureller oder struktureller Klebstoff ist, und/oder
– das Verbinden in einer Verklebung resultiert, die eine Zugscherfestigkeit von 10 MPa oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 MPa, weiter bevorzugt im Bereich von 10 bis 30 MPa, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 MPa besitzt, und/oder
– der Klebstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Epoxid-Klebstoffe, Methacrylat-Klebstoffe, Polyurethan-Klebstoffe, 1K-heißhärtende Klebstoffe, PASA-Klebstoffe, insbesondere heißhärtende Epoxide, 2K-Epoxide, 2K-PUR-Klebstoffe, silanhaltige Klebstoffe, Ester-Derivate, Plastisole, PVC-Klebstoffe und Mischungen davon.

Alternativ können auch (flexible) Klebstoffe, insbesondere solche mit einer Zugscherfestigkeit im Bereich von 1 bis 10 MPa, bevorzugt von 3 bis 5 MPa, eingesetzt werden (vgl. oben).
Im Übrigen gilt das vorstehend Gesagte entsprechend. Insbesondere wird die Schicht S vorzugsweise durch Spritzen/ Umspritzen und/oder durch Extrusion aufgebracht, insbesondere bei Verwendung der vorstehend als erfindungsgemäß bevorzugt bezeichneten Kunststoffe.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass erste Fügepartner F1 und der zweite Fügepartner F2 jeweils einen endständigen Bereich aufweisen, vorzugsweise wobei der endständige Bereich des ersten Fügepartners F1 und der endständige Bereich des zweiten Fügepartners F2 planparallel sind, und wobei

– der endständige Bereich des ersten Fügepartners F1 und der endständige Bereich des zweiten Fügepartners F2 stoffschlüssig mittels des Klebstoffs verbunden werden und
– die Schicht S so aufgebracht wird, dass sie den endständigen Bereich des ersten Fügepartners F1, den endständigen Bereich des zweiten Fügepartners F2 und zudem den Klebstoff kontaktiert.

Auch bezüglich der endständigen Bereiche gilt das oben Gesagte entsprechend.
Weitere (bevorzugte) Aspekte ergeben sich aus dem beigefügten Beispiel. Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines ausgewählten, konkreten Beispiels näher erläutert.
Beispiel:
Herstellung erfindungsgemäßer Fügeverbundteile
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Fügeverbundteils in Form einer Frontklappe mit Überlapplippe (zu einem benachbarten Anbauteil) beschrieben.
Als erster Fügepartner dient eine Außenhaut (hier: Außenblech), z.B. aus Glasfaser verstärktem Kunststoff (GFK). Als zweiter Fügepartner dient eine starre, umlaufende Rahmenstruktur, Z.B. aus umgeformtem/n Stahl- oder Aluminiumblech(en) (hier: Innenblech). Beide Fügepartner besitzen hierbei die im Wesentlichen gleiche Geometrie bezüglich ihrer umlaufenden Ränder und besitzen eine an den Rand anschließende, umlaufende Fügezone mit zueinander parallelen Ebenen von ca. 1.5 cm Breite. Dabei können fertigungsbedingte geometrische Toleranzen zwischen den Rändern auftreten.
Zunächst werden Außenblech und Innenblech entlang der umlaufenden Kanten bzw. der Fügezone mittels 2K-PUR-Klebstoff mit geringer Härtungszeit und einer Festigkeit von 5 MPa geklebt. Dazu wird das Außenblech in ein erstes Werkzeug A eingelegt und fixiert. Der Klebstoff wird als (Design-)Raupe auf die Fügezone des Innenblechs aufgetragen. Der Auftrag kann automatisiert erfolgen. Das starre Innenblech wird mit einem zweiten Werkzeug B in einem Fügevorgang (automatisiert) aufgesetzt und durch Schluss der beiden Werkzeuge fixiert. Der Klebstoff kann beim Fügevorgang durch das Verquetschen der Raupe über den Außen- und Innenrand der Fügezone austreten. Dies kann jedoch durch eine entsprechend gewählte Geometrie der Klebstoffraupe reduziert oder vermieden werden. Ein gegebenenfalls überschüssiger Klebstoff kann am Außenrand (automatisch) abgewischt werden oder auf dem Rand verbleiben. Der Schluss der Werkzeuge A und B ist vorzugsweise so zu gestalten, dass sich eine am Rand der Fügeteile umlaufende Kavität ergibt, bevorzugt so, dass die Kavität in Richtung der offenen Enden eine Überlapplippe formt. In die Kavität wird aufschäumendes, geschlossen poröses, schnellhärtendes, gummielastisches 2K-Polyurethan, das sich von dem 2K-PUR-Klebstoff unterscheidet, eingeschossen, bevorzugt mit einer Festigkeit von 2MPa, bis die Kavität gefüllt ist. Dabei wird der an den Rändern ausgetretene überschüssige Klebstoff vorzugsweise eingeschlossen. Nach Härtung des (2K-Polyurethan-)Schaums und des Klebstoffs wird die gefügte (erfindungsgemäße) Frontklappe mit Überlapplippe der Form bzw. den Werkzeugen entnommen. Je nach Ausgestaltung des Verfahrens kann der Klebstoff auch zuerst aushärten bzw. ausgehärtet werden (z.B. thermisch, induziert mittels IR, Induktion oder Heißluft).
Je nach Designvorgabe für das zu produzierende (Fügeverbund-)Teil kann sowohl das Innen- als auch das Außenteil bzw. das Innen- und/oder das Außenblech zwar eine planparallele Fügezone haben (wie hierin beschrieben), jedoch gegebenenfalls auch eine überstehende Flanschgeometrie aufweisen.
Alternativ zu der vorstehenden Methode kann die Kunststoffschicht beispielsweise mittels eines Extrusionsvorgangs aufgebracht werden. Vorzugsweise wird hierbei ein hochvernetzter Kautschuk verwendet, der in der Regel bei hoher Temperatur extrudiert werden muss. Die hierdurch beispielsweise in Form einer oder mehrerer Lippen aufgebrachte(n) Kunststoffschicht(en) können z.B. als Hohlkammern, partielle Verstärkungen, partielle Verdickungen oder Verdünnungen und/oder partielle Designänderungen (Anpassung an Partdesign) ausgestaltet sein bzw. solche bilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010012114 A1 [0011]
DE 102007021219 A1 [0033, 0034]
DE 10255985 A1 [0033]
EP 1525108 B1 [0033]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 1465 [0044]
DIN EN 1465:2009-7 [0044]
DIN EN 14869-2 [0044]
DIN EN 15336 [0044]
DIN EN 15337 [0044]
DIN 54455 [0044]
DIN EN 1464 [0044]
DIN 54457 [0044]
DIN 54461 [0044]
DIN 65448 [0044]
DIN EN 14869-1 [0044]

Claims

Fügeverbundteil bestehend aus oder umfassend – einen ersten Fügepartner F1 und einen zweiten Fügepartner F2, jeweils umfassend eine umlaufende Kante, wobei der erste Fügepartner F1 und der zweite Fügepartner F2 stoffschlüssig mittels eines Klebstoffs miteinander verbunden sind, und – eine Schicht S umfassend oder bestehend aus Kunststoff, wobei die Schicht S zumindest einen Abschnitt der umlaufenden Kante des ersten Fügepartners F1, zumindest einen Abschnitt der umlaufenden Kante des zweiten Fügepartners F2 und zudem den Klebstoff kontaktiert.
Fügeverbundteil nach Anspruch 1, wobei der erste Fügepartner F1 und der zweite Fügepartner F2 ausschließlich stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Fügeverbundteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der erste Fügepartner F1 und der zweite Fügepartner F2 jeweils einen endständigen Bereich aufweisen, wobei – der endständige Bereich des ersten Fügepartners F1 und der endständige Bereich des zweiten Fügepartners F2 stoffschlüssig mittels des Klebstoffs verbunden sind und – die Schicht S den endständigen Bereich des ersten Fügepartners F1, den endständigen Bereich des zweiten Fügepartners F2 und zudem den Klebstoff kontaktiert, wobei der endständige Bereich des ersten Fügepartners F1 und der endständige Bereich des zweiten Fügepartners F2 vorzugsweise planparallel sind.
Fügeverbundteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei – der Klebstoff ein semistruktureller oder struktureller Klebstoff ist und/oder die Verklebung eine Zugscherfestigkeit von 10 MPa oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 MPa, weiter bevorzugt im Bereich von 10 bis 30 MPa, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 MPa besitzt, oder – die Verklebung eine Zugscherfestigkeit im Bereich von 1 bis 10 MPa, bevorzugt von 3 bis 5 MPa besitzt.
Fügeverbundteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Epoxid-Klebstoffe, Methacrylat-Klebstoffe, Polyurethan-Klebstoffe, 1K-heißhärtende Klebstoffe, PASA-Klebstoffe, insbesondere heißhärtende Epoxide, 2K-Epoxide, 2K-PUR-Klebstoffe, silanhaltige Klebstoffe, Ester-Derivate, Plastisole, PVC-Klebstoffe und Mischungen davon.
Fügeverbundteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Fügepartner F1 und/oder der zweite Fügepartner F2 aus einem Material besteht bzw. jeweils unabhängig voneinander aus einem Material bestehen, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: – Metalle, vorzugsweise Stahl, Aluminium, Magnesium und Legierungen davon, insbesondere Metallbleche, vorzugsweise Bleche aus Stahl, Aluminium, Magnesium und Legierungen davon, – Kunststoffe, insbesondere Thermoplaste, recycelte Kunststoffe, Organobleche, faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere faserverstärkte Kunststoffe mit anorganischen Fasern, organischen Fasern oder nachwachsenden Fasern, insbesondere glasfaser- und carbonfaserverstärkte Kunststoffe, Fasermaterialien mit Kunststoffgehalt, Cellulose mit oder ohne organischen und/oder anorganischen Fasern, – Bleche in Misch- oder Sandwichbauweise, zum Beispiel glasfaserverstärktes Aluminium, insbesondere GLARE-Bleche.
Fügeverbundteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Fügepartner aus nicht umformbarem Material besteht.
Fügeverbundteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schicht S durch Umspritzen und/oder Extrusion aufgebracht ist.
Fügeverbundteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 8, wobei der Kunststoff der Schicht S ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus gefüllte und ungefüllte Elastomere, gefüllte und ungefüllte Duromere und vorzugsweise gefüllte und ungefüllte Thermoplaste.
Fügeverbundteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fügeverbundteil ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus tragenden Strukturen, Verkleidungselementen und Anbauten aus dem Fahrzeugbau, dem Schiffsbau und dem Flugzeugbau, insbesondere aus Karosserie-Auf- und -Anbauten, vorzugsweise wobei das Fügeverbundteil eine Tür, eine Motorhaube, ein Dach, eine Heckklappe, ein Tankdeckel oder ein Radkasten zur Verwendung im Fahrzeugbau, im Schiffsbau oder im Flugzeugbau ist.
Baugruppe, umfassend ein oder mehrere Fügeverbundteile nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung eines Fügeverbundteils, vorzugsweise eines Fügeverbundteils nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend folgende Schritte: (i) Bereitstellen eines ersten Fügepartners F1 und eines zweiten Fügepartners F2, jeweils umfassend eine umlaufende Kante, vorzugsweise Bereitstellen eines ersten Fügepartners F1 und eines zweiten Fügepartners F2 wie in einem der Ansprüche 3, 6 oder 7 beschrieben, sowie gegebenenfalls weiterer Fügepartner, (ii) Verbinden des ersten Fügepartners F1 und des zweiten Fügepartners F2 mittels eines Klebstoffs, so dass eine stoffschlüssige Verbindung entsteht, (iii) Aufbringen einer Schicht S, umfassend oder bestehend aus Kunststoff, auf die mittels des Klebstoffs verbundenen Fügepartner, so dass die Schicht S zumindest einen Abschnitt der umlaufenden Kante des ersten Fügepartners F1, zumindest einen Abschnitt der umlaufenden Kante des zweiten Fügepartners F2 und zudem den Klebstoff kontaktiert.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei – der Klebstoff ein semistruktureller oder struktureller Klebstoff ist, und/oder – das Verbinden in einer Verklebung resultiert, die eine Zugscherfestigkeit von 10 MPa oder mehr, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 MPa, weiter bevorzugt im Bereich von 10 bis 30 MPa, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 MPa besitzt, oder das Verbinden in einer Verklebung resultiert, die eine Zugscherfestigkeit im Bereich von 1 bis 10 MPa, bevorzugt von 3 bis 5 MPa besitzt, und/oder – der Klebstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Epoxid-Klebstoffe, Methacrylat-Klebstoffe, Polyurethan-Klebstoffe, 1K-heißhärtende Klebstoffe, PASA-Klebstoffe, insbesondere heißhärtende Epoxide, 2K-Epoxide, 2K-PUR-Klebstoffe, silanhaltige Klebstoffe, Ester-Derivate, Plastisole, PVC-Klebstoffe und Mischungen davon.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Schicht S durch Umspritzen und/oder durch Extrusion aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der erste Fügepartner F1 und der zweite Fügepartner F2 jeweils einen endständigen Bereich aufweisen, vorzugsweise wobei der endständige Bereich des ersten Fügepartners F1 und der endständige Bereich des zweiten Fügepartners F2 planparallel sind, und wobei – der endständige Bereich des ersten Fügepartners F1 und der endständige Bereich des zweiten Fügepartners F2 stoffschlüssig mittels des Klebstoffs verbunden werden und – die Schicht S so aufgebracht wird, dass sie den endständigen Bereich des ersten Fügepartners F1, den endständigen Bereich des zweiten Fügepartners F2 und zudem den Klebstoff kontaktiert.