DE102014002612B3 - Method for producing a lightweight component and component set for use in a corresponding method - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines einen schalenförmigen, offenen, dünnwandigen Einleger (3) aus einem ersten Material und wenigstens eine an dessen Innenseite lokal mit dem Einleger (3) verbundene rippen- oder wabenförmige Verstärkungsstruktur (4) aus einem zweiten Material umfassenden Leichtbauteils (1) umfasst die Schritte: Bereitstellen des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4); dreidimensionales Positionieren des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4) zueinander unter Ausbildung eines gewünschten Abstands zueinander und wenigstens eines zwischen dem Einleger (3) und der Verstärkungsstruktur (4) angeordneten, eine Entlüftung (5) aufweisenden Hohlraums (10); anschließendes Fixieren des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4); Verkleben der Verstärkungsstruktur (4) mit dem Einleger (3) an dessen Innenseite mittels eines durch einen Zugang (6) in den wenigstens einen Hohlraum (10) injizierten Klebemittels (17) unter Verbindung des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4) nur an diskreten Klebeflächen. Ein zur Verwendung in einem solchen Verfahren geeigneter Komponentensatz wird ebenfalls offenbart.A method for producing a lightweight component (1) comprising a shell-shaped, open, thin-walled insert (3) made of a first material and at least one rib or honeycomb reinforcing structure (4) locally connected to the insert (3) comprising the steps of: providing the insert (3) and the reinforcing structure (4); three-dimensionally positioning the insert (3) and the reinforcing structure (4) to form a desired distance from one another and at least one cavity (10) having a vent (5) between the insert (3) and the reinforcing structure (4); then fixing the insert (3) and the reinforcing structure (4); Adhering the reinforcing structure (4) to the insert (3) on the inside thereof by means of an adhesive (17) injected into the at least one cavity (10) through an access (6), joining the insert (3) and the reinforcing structure (4) only on discrete adhesive surfaces. A component set suitable for use in such a method is also disclosed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einen schalenförmigen, offenen, dünnwandigen Einleger aus einem ersten Material und wenigstens eine an dessen Innenseite lokal mit dem Einleger verbundene rippen- oder wabenförmige Verstärkungsstruktur aus einem zweiten Material umfassenden Leichtbauteils. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Komponentensatz zur Verwendung in einem solchen Verfahren, wobei der Komponentensatz einen schalenförmigen, offenen, dünnwandigen Einleger aus einem ersten Material und wenigstens eine lokal mit dem Einleger an dessen Innenseite zu verbindende rippen- oder wabenförmige Verstärkungsstruktur aus einem zweiten Material umfasst. Sofern im Folgenden der Begriff „Leichtbauteilkomponenten” gebraucht wird, so umfasst dieser den Einleger und die Verstärkungsstruktur.The invention relates to a method for producing a shell-shaped, open, thin-walled insert made of a first material and at least one on its inside locally connected to the insert rib or honeycomb reinforcing structure comprising a second material comprising lightweight component. Furthermore, the invention relates to a set of components for use in such a method, wherein the set of components comprises a shell-shaped, open, thin-walled insert of a first material and at least one rib or honeycomb-shaped reinforcement structure of a second material to be connected locally to the insert on the inside thereof. If the term "lightweight component components" is used in the following, this includes the insert and the reinforcing structure.

Bei dem Leichtbauteil mit den vorstehend genannten Merkmalen (vgl. beispielsweise DE 10153712 C1 ) handelt es sich typischerweise um ein Hybridbauteil, das heißt der Einleger und die Verstärkungsstruktur bestehen aus unterschiedlichen Materialien, wobei es jedoch auch möglich ist, ein Leichtbauteil mit einem Einleger und einer Verstärkungsstruktur aus dem gleichen Material herzustellen, das heißt das erste Material ist gleich dem zweiten Material. Das Leichtbauteil mit den eingangs angegebenen Merkmalen wird insbesondere als Karosseriebauteil, z. B. im Automobilbereich, vorwiegend zur Materialeinsparung und Gewichtsreduzierung bei gleichzeitig hoher Belastbarkeit eingesetzt. Ein solches Karosseriebauteil wird schwerpunktmäßig als länglicher Träger mit Längen im Bereich von ca. 20 cm bis 1,5 m verwendet, z. B. als Längsträger, Querträger oder als Instrumententafelträger. Weiterhin werden betreffende Leichtbauteile jedoch auch beispielsweise als flächige Bauteile mit integrierten Trägern hergestellt, z. B. als Sitzstrukturen.In the lightweight component with the aforementioned features (cf., for example DE 10153712 C1 ) is typically a hybrid component, that is, the insert and the reinforcing structure are made of different materials, but it is also possible to produce a lightweight member having a liner and a reinforcing structure of the same material, that is, the first material is the same second material. The lightweight component with the features specified in particular as a body component, z. As in the automotive industry, mainly used for material savings and weight reduction while high load capacity. Such a body component is mainly used as an elongated carrier with lengths in the range of about 20 cm to 1.5 m, z. B. as a side member, cross member or as an instrument panel support. Furthermore, however, lightweight components in question are also produced, for example, as flat components with integrated carriers, for. B. as seating structures.

Der Einleger kann insbesondere dünnwandig ausgeführt sein, d. h. er weist eine Materialstärke von ca. 3 mm und weniger auf und besteht typischerweise aus Blech, z. B. Stahlblech (beispielsweise Standardstahl, Tailorrolled-Stahl oder Tailor-welded-Stahl) oder Leichtmetallblech (beispielsweise basierend auf einem Aluminium-, Magnesium- oder einem anderem Leichtmetallwerkstoff). Das Querschnittsprofil des Einlegers ist typischerweise im Wesentlichen U-förmig bzw. schalenförmig, wobei jedoch auch geschlossene Querschnittsprofile in Frage kommen.The insert can be made in particular thin-walled, d. H. it has a material thickness of about 3 mm and less and is typically made of sheet metal, for. As steel sheet (for example, standard steel, Tailor Rolled steel or Tailor-welded steel) or light metal sheet (for example, based on an aluminum, magnesium or other light metal material). The cross-sectional profile of the insert is typically substantially U-shaped or cup-shaped, but also closed cross-sectional profiles come into question.

Die Verstärkungsstruktur besteht typischerweise aus einem Leichtmetallwerkstoff, bevorzugt basierend auf Aluminium oder Magnesium und dient der Verstärkung des Einlegers bzw. des Leichtbauteils. Die Verbindung zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur erfolgt nur in diskreten Bereichen, das heißt lokal und nicht flächendeckend, wodurch eine erhebliche Materialeinsparung und Gewichtsreduktion erreichbar ist. Typischerweise sind dabei weniger als 40% der Oberfläche des Einlegers mit der Verstärkungsstruktur verbunden bzw. von dieser bedeckt und mehr als 60% der Oberfläche des Einlegers sind typischerweise Freiflächen, das heißt nicht mit der Verstärkungsstruktur verbunden bzw. von dieser bedeckt. Die Verstärkung des Einlegers durch die Verstärkungsstruktur wird bevorzugt dort vorgesehen, wo im eingebauten Zustand hohe Belastungen in der Regel durch lokales Ausbeulen auftreten. Die Verstärkungsstruktur weist kein Vollprofil auf und kann beispielsweise rippenförmig oder wabenförmig ausgebildet sein, wobei die Rippen bzw. Waben bevorzugt dünnwandig, insbesondere mit einer Materialstärke zwischen ca. 1 mm und 8 mm ausgeführt sind.The reinforcing structure is typically made of a light metal material, preferably based on aluminum or magnesium, and serves to reinforce the insert or the lightweight component. The connection between insert and reinforcing structure takes place only in discrete areas, that is locally and not nationwide, whereby a considerable material savings and weight reduction can be achieved. Typically, less than 40% of the surface of the insert is bonded to and covered by the reinforcing structure, and more than 60% of the surface of the insert is typically flank, that is, not joined to, or covered by, the reinforcing structure. The reinforcement of the insert by the reinforcing structure is preferably provided where high loads usually occur in the installed state by local bulging. The reinforcing structure has no solid profile and may be formed, for example, rib-shaped or honeycomb-shaped, wherein the ribs or honeycombs are preferably made thin-walled, in particular with a material thickness between about 1 mm and 8 mm.

Ein Leichtbauteil mit den eingangs genannten Merkmalen ist beispielsweise aus der DE 101 53 712 C1 bekannt. Der darin gezeigte Einleger aus einem Stahlblech und die Verstärkungsstruktur aus einem Leichtmetallwerkstoff sind form-, kraft- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Das Leichtbauteil zeichnet sich dadurch insbesondere durch eine hohe strukturelle Leistungsfähigkeit und Verbindungsfestigkeit zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur aus.A lightweight component with the features mentioned is, for example, from the DE 101 53 712 C1 known. The inserts shown therein made of a steel sheet and the reinforcing structure of a light metal material are positively, positively and / or materially connected to each other. The lightweight component is characterized in particular by a high structural performance and bond strength between insert and reinforcing structure.

Allerdings berühren sich Stahl des Einlegers und Leichtmetall der Verstärkungsstruktur großflächig zumindest überall dort, wo sie miteinander verbunden sind, was die Gefahr von Kontaktkorrosion erhöht. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur an den Einleger angegossen wird. Durch den dabei entstehenden Wärmeeintrag in den Einleger kann es zu negativen Veränderungen der Werkstoffeigenschaften des Einlegers kommen. Durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe von Einleger und Verstärkungsstruktur tritt außerdem die sogenannte Delta-Alpha-Problematik auf, welche Verzug in dem fertig gestellten Leichtbauteil mit der Folge verursachen kann, dass Maßtoleranzen des Leichtbauteils nicht eingehalten werden können. Die DE 101 53 712 C1 liefert noch keinen Ansatz wie diesen Risiken und Problemen begegnet werden kann.However, steel of the insert and light metal of the reinforcing structure touch each other over a large area, at least wherever they are connected to each other, which increases the risk of contact corrosion. Furthermore, it is provided that the reinforcing structure is cast on the insert. The resulting heat input into the insert can lead to negative changes in the material properties of the insert. Due to the different coefficients of thermal expansion of the materials of depositors and reinforcing structure also occurs the so-called delta alpha problem, which can cause distortion in the finished lightweight component with the result that dimensional tolerances of the lightweight component can not be met. The DE 101 53 712 C1 does not yet provide an approach to how these risks and problems can be counteracted.

In dem Zeitschriftenbeitrag ”Flexibel in die Zukunft – Ein modularer Karosseriebaukasten für Kleinserien” (Dr. Frank O. Hrachowy in Krafthand 12/2012, S. 36–38) wird eine Profilbauweise für Karosserien von Kleinserienfahrzeugen beschrieben. Dabei werden Strukturprofile (z. B. aus hochfestem Stahl, Edelstahl, Aluminium, GFK oder CFK) und Karosserieknoten (beispielsweise aus Aluminium) zu einer Karosserie gefügt. Die einzelnen Komponenten werden dabei fest ineinander gesteckt und anschließend miteinander verklebt. Die DE 10329017 B4 betrifft ebenfalls eine Tragekonstruktion, insbesondere für Karosserieaufbauten von Fahrzeugen, aus miteinander verbundenen Profilteilen. Die Profilteile in Form von im Wesentlichen rechteckigen Hohlprofilen sind an Knotenpunkten formschlüssig miteinander verbunden und flächig miteinander verklebt. Mit einer vergleichbaren Technologie zur Verbindung von Profilteilen befasst sich die DE 19607820 A1 ).In the journal article "Flexible into the future - A modular bodywork kit for small series" (Dr. Frank O. Hrachowy in Krafthand 12/2012, pp 36-38) a profile construction for bodies of small series vehicles is described. Structural profiles (eg of high-strength steel, stainless steel, aluminum, fiberglass or CFRP) and body knots (for example made of aluminum) are joined to form a body. The individual components are firmly inserted into each other and then glued together. The DE 10329017 B4 also relates to a support structure, in particular for bodywork of vehicles, from interconnected profile parts. The profile parts in the form of substantially rectangular hollow profiles are positively connected to each other at nodes and glued together flat. With a similar technology for the connection of profile parts, the DE 19607820 A1 ).

Aus der DE 602 14 699 T2 ist ein Hybridbauteil bekannt, bei dem eine Verstärkungsstruktur mittels eines expandierbaren Klebematerials in einen hohlen Einleger mit geschlossenem Querschnitt geklebt ist. Dazu umfasst die Verstärkungsstruktur wenigstens zwei Paare von Verlängerungen, insbesondere paralleler Rippen, welche sich der Innenfläche des Einlegers annähern und innerhalb derer das expandierbare Klebematerial angeordnet ist. Das Klebematerial kann dazu vor dem Einsetzen in den Einleger an die Verstärkungsstruktur angehaftet werden, z. B. mittels Extrusionsbeschichten, Over-Moulding oder Spritzgießen. Die mit Klebematerial versehene Verstärkungsstruktur wird in den Einleger eingeführt und die danach vorgesehene durch Erhitzen hervorgerufene Expansion des Klebematerials wird durch die Paare von Verlängerungen geführt.From the DE 602 14 699 T2 a hybrid component is known in which a reinforcing structure is glued by means of an expandable adhesive material in a hollow insert with closed cross-section. For this purpose, the reinforcing structure comprises at least two pairs of extensions, in particular parallel ribs, which approach the inner surface of the insert and within which the expandable adhesive material is arranged. The adhesive material may be adhered to the reinforcement structure prior to insertion into the insert, e.g. B. by extrusion coating, over-molding or injection molding. The adhesive-provided reinforcing structure is inserted into the inserter and the subsequent heating-induced expansion of the adhesive material is passed through the pairs of extensions.

Das durch die DE 602 14 699 T2 gezeigte Leichtbauteil und das Verfahren zu seiner Herstellung ermöglichen bereits, das Risiko von Kontaktkorrosion zu verringern, indem Einleger und Verstärkungsstruktur verbunden werden, ohne dass sie sich an den Verbindungsstellen berühren müssen. Auch der Wärmeeintrag in den Einleger kann durch die gezeigte Klebetechnik mittels expandierbarem Klebematerials im Vergleich zu einem Angießen der Verstärkungsstruktur an den Einleger herabgesetzt werden.That by the DE 602 14 699 T2 The lightweight component shown and its method of manufacture already make it possible to reduce the risk of contact corrosion by connecting insert and reinforcing structure without having to touch each other at the connection points. Also, the heat input into the insert can be reduced by the adhesive technique shown by means of expandable adhesive material in comparison to a casting of the reinforcing structure to the insert.

Die DE 602 14 699 T2 liefert jedoch noch keinen Ansatz, wie vorteilhaft auch (schalenförmige) Einleger mit offenem Querschnittsprofil mit der Verstärkungsstruktur verklebt werden können. Weiterhin ist gemäß der DE 602 14 699 T2 vorgesehen, das Klebematerial vor dem Einführen der Verstärkungsstruktur in den Einleger aufzubringen, weshalb das Klebematerial eine relativ hohe Viskosität aufweisen muss, um an der Verstärkungsstruktur während des Einführens in den Einleger haften zu bleiben und dabei seine Verteilung zwischen den Paaren von Verlängerungen nicht wesentlich zu verändern. Auch bezüglich der zu erzeugenden Geometrien der Klebverbindungen ist die durch DE 602 14 699 T2 vorgeschlagene Lösung relativ beschränkt. Außerdem ist beim Kleben mit dem expandierenden Klebematerial problematisch, dass dieses durch Erhitzen soweit expandiert werden muss, dass die Spalte zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur überbrückt und zusätzlich alle real vorkommenden Toleranzen des Einlegers und der Verstärkungsstruktur ausgeglichen sind. Durch die Expansion des Klebematerials reduziert sich jedoch dessen Festigkeit stark, was insbesondere die Festigkeit zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur negativ beeinflusst. Weiterhin kann eine Prozesssicherheit nicht gewährleistet und durch Fertigungstoleranzen hervorgerufene Spalte nicht vollständig ausgefüllt werden.The DE 602 14 699 T2 however, does not yet provide any approach as to how advantageous (cup-shaped) inserts with an open cross-sectional profile can be glued to the reinforcing structure. Furthermore, according to the DE 602 14 699 T2 Thus, the adhesive material must have a relatively high viscosity in order to adhere to the reinforcing structure during insertion into the insert while not substantially changing its distribution between the pairs of extensions , Also with respect to the geometries of the adhesive bonds to be generated by the DE 602 14 699 T2 proposed solution relatively limited. In addition, when gluing with the expanding adhesive material is problematic that this must be expanded by heating to the extent that bridges the gap between insert and reinforcing structure and in addition all real occurring tolerances of the insert and the reinforcing structure are balanced. Due to the expansion of the adhesive material, however, its strength is greatly reduced, which in particular adversely affects the strength between insert and reinforcing structure. Furthermore, process reliability can not be ensured and gaps caused by manufacturing tolerances can not be completely filled out.

Aus dem Stand der Technik ist alternativ zum Einsatz expandierender Klebematerialien das Anhaften von Kleberaupen an den Einleger und/oder die Verstärkungsstruktur bekannt. Dabei besteht jedoch insbesondere das Problem, dass die Kleberaupen beim Zusammenführen von Einleger und Verstärkungsstruktur wenigstens teilweise abstreifen und somit eine haltbare Verbindung nicht immer zufriedenstellend gewährleisten können.From the prior art, the adhesion of adhesive beads to the insert and / or the reinforcing structure is known as an alternative to the use of expanding adhesive materials. However, there is the particular problem that the adhesive beads when merging insert and reinforcing structure at least partially strip and thus can not always ensure a durable connection satisfactorily.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils mit den eingangs genannten Merkmalen sowie einen verbesserten Komponentensatz der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche ein verbessertes Handling der Komponenten während der Herstellung des Leichtbauteils, komplexe, dreidimensionale Geometrien, einen verbesserten Ausgleich von Maßabweichungen im Einleger und in der Verstärkungsstruktur sowie eine erhöhte Festigkeit des Klebers ermöglichen.It is therefore the object of the invention to provide an improved method for producing a lightweight component with the features mentioned and an improved set of components of the type mentioned, which improved handling of the components during the manufacture of the lightweight component, complex, three-dimensional geometries, an improved balance of Allow deviations in the insert and in the reinforcing structure and increased strength of the adhesive.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einen Komponentensatz nach Anspruch 7.The object is achieved by a method according to claim 1 and a component set according to claim 7.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils mit den eingangs genannten Merkmalen, bei dem der Einleger und die Verstärkungsstruktur mittels eines Klebemittels, welches in wenigstens einen Hohlraum zwischen dem Einleger und der Verstärkungsstruktur injiziert wird, verkleben werden, zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus:
Bereitstellen des Einlegers und der Verstärkungsstruktur;
dreidimensionales Positionieren des Einlegers und der Verstärkungsstruktur zueinander unter Ausbildung eines gewünschten, durch mindestens einen Abstandhalter erzeugten Abstands zueinander und wenigstens eines zwischen dem Einleger und der Verstärkungsstruktur angeordneten, eine Entlüftung aufweisenden Hohlraums;
anschließendes Fixieren des Einlegers und der Verstärkungsstruktur;
Verkleben der Verstärkungsstruktur mit dem Einleger an dessen Innenseite mittels eines durch einen Zugang in den wenigstens einen Hohlraum injizierten Klebemittels unter Verbindung des Einlegers und der Verstärkungsstruktur nur an diskreten Klebeflächen.
The method according to the invention for producing a lightweight component having the features mentioned in the introduction, in which the insert and the reinforcement structure are adhesively bonded by means of an adhesive which is injected into at least one cavity between the insert and the reinforcement structure, is characterized by the following steps:
Providing the insert and the reinforcing structure;
three-dimensionally positioning the insert and the reinforcing structure with respect to one another to form a desired distance from each other and at least one vented cavity between the insert and the reinforcing structure;
then fixing the insert and the reinforcing structure;
Adhering the reinforcing structure to the insert on the inside thereof by means of an adhesive injected through an access into the at least one cavity, with connection of the insert and the reinforcing structure only on discrete adhesive surfaces.

Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass vor dem Verkleben der Einleger und die Verstärkungsstruktur bereitgestellt werden und – ebenfalls vor dem Verkleben – der Einleger und die Verstärkungsstruktur dreidimensional zueinander positioniert sowie anschließend fixiert werden. Gemäß dieser Vorgehensweise können der Einleger und die Verstärkungsstruktur auf herkömmliche Weise besonders einfach separat hergestellt und zum anschließenden Positionieren und Fixieren bereitgestellt werden. Accordingly, it is provided according to the invention that the inserts and the reinforcing structure are provided prior to bonding and - also before bonding - the insert and the reinforcing structure are positioned three-dimensionally to each other and then fixed. According to this approach, the insert and reinforcing structure can be particularly easily manufactured separately in a conventional manner and provided for subsequent positioning and fixing.

Das Positionieren von Einleger und Verstärkungsstruktur zueinander erfolgt bevorzugt in allen drei Raumrichtungen und unterteilt sich in die Abstandspositionierung und die Verschiebepositionierung. Bei der Abstandspositionierung werden die Leichtbauteilkomponenten so zueinander ausgerichtet, dass korrespondierende Klebestellen an Einleger und Verstärkungsstruktur einen gewünschten Abstand voneinander haben. Bei der Verschiebepositionierung werden die Leichtbauteilkomponenten so zueinander ausgerichtet, dass sie vor dem Verkleben bereits so zueinander ausgerichtet sind, wie es gemäß der gewünschten Endgeometrie des Leichtbauteils vorgesehen ist.The positioning of insert and reinforcing structure to each other preferably takes place in all three spatial directions and is divided into the distance positioning and the displacement positioning. In the distance positioning, the lightweight component components are aligned with each other so that corresponding splices on insert and reinforcing structure have a desired distance from each other. In the displacement positioning, the lightweight component components are aligned with each other so that they are already aligned prior to bonding to each other, as provided according to the desired final geometry of the lightweight component.

Insbesondere durch das Injizieren des Klebemittels und – bei Verwenden von Klebemitteln mit veränderlichem Volumen – durch ein Schrumpfen bzw. Ausdehnen des Klebemittels während seiner Aushärtung können Kräfte auf die Komponenten wirken, welche ein Verschieben der Leichtbauteilkomponenten bewirken, wodurch die zuvor vorgenommene Positionierung nicht gehalten werden kann. Die Fixierung wirkt den auftretenden Kräften entgegen und sorgt dafür, dass die Leichtbauteilkomponenten in ihrer vorher durch das Positionieren herbeigeführten Lage zueinander verbleiben.In particular, by injecting the adhesive and, when using variable volume adhesives, by shrinking the adhesive during its cure, forces can act on the components causing the lightweight component components to shift, thereby failing to maintain the previously made positioning , The fixation counteracts the forces that occur and ensures that the lightweight component components remain in their previously brought about by positioning position to each other.

Der Hohlraum, in welchen das Klebemittel injiziert wird, ist bevorzugt im Wesentlichen geschlossen, das heißt vorgesehen sind lediglich ein oder mehrere Zugänge, um das Klebemittel injizieren zu können, und ein oder mehrere Entlüftungen, um ein Entweichen der in dem Hohlraum befindlichen Luft zu ermöglichen.The cavity into which the adhesive is injected is preferably substantially closed, that is, provided with only one or more accesses to inject the adhesive, and one or more vents to allow escape of the air in the cavity ,

Das Verkleben erfolgt durch Injizieren an diskreten Klebeflächen des Einlegers und der Verstärkungsstruktur, wobei die Klebeflächen jeweils Begrenzungen des Hohlraums ausbilden. Damit das Klebemittel auch mit Sicherheit an die vorgesehenen Klebeflächen gelangt, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Hohlraum vollständig mit Klebemittel gefüllt wird. Das Injizieren kann mit Differenzdruck in der geschaffenen Kavität im Kleber erfolgen. Der Differenzdruck in dem Kleber kann beispielsweise durch Pumpen, Schwerkraft oder Kapillarwirkung erzeugt werden. Um eine Füllung des Hohlraums mit Klebemittel besonders sicher zu gewährleisten, ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Injektion mit einer Vakuumunterstützung erfolgt oder dass das Klebemittel komplett über ein Vakuum angesaugt wird. Ebenfalls ist eine volumengesteuerte Injektion vorgesehen, bei welcher die Vollständigkeit der Füllung des Hohlraums durch entsprechende Dosierung des zu injizierenden Klebemittels sichergestellt werden kann.The bonding takes place by injecting at discrete adhesive surfaces of the insert and the reinforcing structure, wherein the adhesive surfaces in each case form boundaries of the cavity. In order that the adhesive also reaches the intended adhesive surfaces with certainty, it is preferably provided that the cavity is completely filled with adhesive. The injection can be done with differential pressure in the created cavity in the adhesive. The differential pressure in the adhesive may be generated by, for example, pumping, gravity or capillary action. In order to ensure a filling of the cavity with adhesive particularly secure, it is advantageously provided that the injection is carried out with a vacuum support or that the adhesive is completely sucked in via a vacuum. Also provided is a volume-controlled injection in which the completeness of the filling of the cavity can be ensured by appropriate metering of the adhesive to be injected.

Als Klebemittel kommen bevorzugt Strukturkleber zum Einsatz, beispielsweise Ein- oder Zweikomponentenkleber oder thermoplastische Kleber. Bevorzugt weist das Klebemittel eine Mindestfestigkeit auf, z. B. zwischen ca. 5–30 MPas. Grundsätzlich können Klebemittel eingesetzt werden, deren Volumen sich nicht ändert (volumenkonstantes Klebemittel), schrumpft (kontrahierendes Klebemittel) oder sich ausdehnt (expandierendes Klebemittel).Preferred adhesives are structural adhesives, for example single-component or two-component adhesives or thermoplastic adhesives. Preferably, the adhesive has a minimum strength, for. B. between about 5-30 MPas. In principle, adhesives can be used whose volume does not change (volume-constant adhesive), shrinks (contracting adhesive) or expands (expanding adhesive).

Besonders bevorzugt kommen volumenkonstante (Theorie) bzw. annähernd (Praxis) volumenkonstante Klebemittel, z. B. Strukturkleber, zum Einsatz, welche insbesondere eine optimale Ausfüllung der Hohlräume ermöglichen, weil das Volumen des Klebemittels, welches in den Hohlraum injiziert wird, besonders genau auf dessen Volumen abgestimmt werden kann. Ebenfalls können mit injizierten volumenkonstanten Klebemitteln besonders gut Maßabweichungen im Einleger und in der Verstärkungsstruktur ausgeglichen werden, weil die durch Maßabweichungen hervorgerufenen Volumina in den Hohlräumen durch das Klebemittel ausgefüllt werden können. Beim Einsatz volumenkonstanter Klebemittel, besonders bevorzugt Strukturkleber, ist weiterhin die Haltbarkeit der Verbindung zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur im Vergleich zum Einsatz expandierender Kleber besonders hoch, weil so gut wie kein Festigkeitsverlust des volumenkonstanten Klebemittels während seines Aushärtens auftritt. Der Einsatz von expandierenden Klebemitteln bietet hingegen den Vorteil, dass sich zum Beispiel auch größere Hohlräume leichter füllen lassen, wodurch insbesondere eine besonders saubere Abdichtung zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur auch bei größeren Toleranzen realisiert werden kann.Particularly preferred are volume constant (theory) or approximately (practice) volume constant adhesive, z. As structural adhesive, for use, which in particular allow optimal filling of the cavities, because the volume of the adhesive, which is injected into the cavity, can be particularly precisely matched to its volume. It is also possible to compensate for deviations in the insert and in the reinforcing structure particularly well with injected volume-constant adhesives because the volumes caused by dimensional deviations in the cavities can be filled by the adhesive. When using volume-constant adhesives, more preferably structural adhesives, the durability of the connection between insert and reinforcing structure in comparison to the use of expanding adhesive is particularly high, because almost no loss of strength of the volume-constant adhesive occurs during its curing. The use of expanding adhesives, on the other hand, offers the advantage that, for example, even larger cavities can be filled more easily, as a result of which, in particular, a particularly clean seal between insert and reinforcing structure can be realized even with larger tolerances.

Das Injizieren des Klebemittels ermöglicht, dass dreidimensionale Klebestrukturen nahezu beliebiger Gestalt erzeugt werden können, welche optimal an die Geometrie der Leichtbauteilkomponenten und deren Lage zueinander im ausgerichteten Zustand sowie an die Diskreten Fügestellen zwischen den Leichtbauteilkomponenten angepasst sind. Weiterhin muss die Viskosität des flüssigen Klebemittels keinen Mindestwert aufweisen und kann vorteilhaft sehr niedrig gewählt werden. Ferner muss das Klebemittel nicht mehr wie bisher vor dem Zusammenbringen von Einleger und Verstärkungsstruktur appliziert werden, was das Handling während der Herstellung des Leichtbauteils vereinfacht.The injection of the adhesive allows three-dimensional adhesive structures of almost any shape can be produced, which are optimally adapted to the geometry of the lightweight component components and their position to each other in the aligned state and to the Discrete joints between the lightweight component components. Furthermore, the viscosity of the liquid adhesive must have no minimum value and can advantageously be chosen very low. Furthermore, the adhesive no longer needs to be applied as before prior to contacting the insert and reinforcing structure, which facilitates handling during manufacture of the lightweight component.

Besonders bevorzugt werden die Klebestellen bzw. Fügestellen vor dem Injizieren des Klebemittels Vorbehandlungen unterzogen, welche für eine besonders hohe Verbindungsfestigkeit zwischen den Leichtbauteilkomponenten sind. In diesem Zusammenhang sind insbesondere Reinigungsvorbereitungen, Passivierungsvorbereitungen oder Beizen vorgesehen. Particularly preferably, the splices or joints are subjected prior to the injection of the adhesive pretreatments, which are for a particularly high bonding strength between the lightweight component components. In this context, in particular cleaning preparations, Passivierungsvorbereitungen or pickling are provided.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ferner, dass nahezu beliebige Werkstoffe und Werkstoffkombinationen des Einlegers und der Verstärkungsstruktur miteinander verbunden werden können, nämlich insbesondere diejenigen Werkstoffpaarungen, welche durch das Klebemittel ausreichend fest miteinander verklebbar sind. So können neben den weiter oben genannten typischen Werkstoffen für den Einleger und die Verstärkungsstruktur insbesondere auch Composit-Werkstoffe wie faserverstärkte Kunststoffe (z. B. GFK oder CFK) oder Hybride zum Einsatz kommen.The method according to the invention also makes it possible for virtually any materials and combinations of materials of the insert and the reinforcing structure to be connected to one another, namely in particular those material pairings which can be adhesively bonded together sufficiently firmly by the adhesive. Thus, in addition to the typical materials mentioned above for the insert and the reinforcing structure, in particular composite materials such as fiber-reinforced plastics (eg GFRP or CFRP) or hybrids can also be used.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen im Folgenden beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen hergestellte Leichtbauteil ist im Rahmen eines Rohbauprozesses einer Fahrzeugkarosserie bevorzugt für eine sich anschließende Anbindung an ein weiteres Bauteil der Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Dabei kann die Aushärtung des Klebemittels bereits erfolgt sein oder aber erst nach der Anbindung während einer sich bevorzugt anschließenden Kathodentauchlackierung (KTL) erfolgen. Weiterhin ist auch vorteilhaft vorgesehen, zunächst eine der Leichtbauteilkomponenten an ein solches weiteres Bauteil anzubinden und danach das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden.The lightweight component produced by the method according to the invention and its advantageous embodiments described below is preferably provided for a subsequent connection to another component of the vehicle body as part of a shell process of a vehicle body. In this case, the curing of the adhesive may have already taken place or take place only after the connection during a preferably subsequent cathode dipping (KTL). Furthermore, it is also advantageously provided to initially connect one of the lightweight component components to such a further component and then to use the method according to the invention.

Soll ein Leichtbauteil mit einem Einleger aus einem ersten Material und einer mit dem Einleger lokal verbundenen Verstärkungsstruktur aus einem Leichtmetall, z. B. basierend auf einem Aluminiumwerkstoff, hergestellt werden, ist vorteilhaft vorgesehen, die Verstärkungsstruktur in dem Formhohlraum eines Gusswerkzeugs druckzugießen und unmittelbar nach dem Druckgießen bzw. noch während sich die Verstärkungsstruktur in dem Gusswerkzeug befindet, Klebemittel in dazu vorgesehenen Hohlräumen zu injizieren. Die zuvor gegossene Verstärkungsstruktur bildet somit gleichzeitig eine Spritzgussform für das Klebemittel. Auf diese Weise ist die durch das injizierte Klebemittel erzeugte Struktur bereits an der Verstärkungsstruktur vorhanden, welche anschließend mit dem Einleger zusammengebracht wird. Ein weiterer Injektionsschritt kann entfallen.If a lightweight component with a deposit made of a first material and a locally connected to the insert reinforcing structure made of a light metal, for. B. based on an aluminum material, is advantageously provided to pressure-cast the reinforcing structure in the mold cavity of a casting tool and immediately after die casting or even while the reinforcing structure is in the casting tool to inject adhesive in cavities provided for this purpose. The previously cast reinforcing structure thus simultaneously forms an injection mold for the adhesive. In this way, the structure created by the injected adhesive is already present on the reinforcing structure, which is subsequently brought together with the inserter. Another injection step can be omitted.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft das Bereitstellen von Einleger und Verstärkungsstruktur und umfasst folgende Verfahrensschritte:

  • – Einlegen des Einlegers in einen Formholraum eines Gusswerkzeugs,
  • – Beschichten des Einlegers mit einer Beschichtung, welche einem Stoffschluss der Materialien des Einlegers und der Verstärkungsstruktur entgegenwirkt, wenigstens in Bereichen, welche einen Teil des verbleibenden Formhohlraums des Gusswerkzeugs begrenzen und
  • – Gießen der Verstärkungsstruktur in dem verbleibenden Formhohlraum des Gusswerkzeugs.
An advantageous development of the method according to the invention relates to the provision of insert and reinforcing structure and comprises the following method steps:
  • Inserting the insert into a mold cavity of a casting tool,
  • Coating the insert with a coating which counteracts a material bond of the materials of the insert and the reinforcing structure, at least in areas which define a part of the remaining mold cavity of the casting tool, and
  • Casting the reinforcing structure in the remaining mold cavity of the casting tool.

Bevorzugt besteht der Einleger dabei aus einem Stahlblech, und die Verstärkungsstruktur wird aus einem Leichtmetallwerkstoff druckgegossen. Der Einleger für sich ist beispielsweise durch ein Tiefziehverfahren bereits fertig hergestellt und an die Geometrie des Formhohlraums angepasst. Des Weiteren ist der Einleger vollständig oder aber zumindest überall dort beschichtet, wo er im nachfolgenden Gießprozess in Berührung mit Gussmaterial der Verstärkungsstruktur kommt. Die Beschichtung hat den Effekt, dass ein Stoffschluss zwischen dem Einleger und der Verstärkungsstruktur während und nach dem Gießen verhindert wird. Nachdem Einleger und Verstärkungsstruktur auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellt worden sind, können sie erfindungsgemäß miteinander verklebt werden. Auf diese Weise leistet die Weiterbildung insbesondere einen Beitrag, dass Toleranzen der Anlageflächen von Einleger und Verstärkungsstruktur besonders gut eingehalten werden können. Für die Beschichtung kommen sowohl organische als auch anorganische Materialien in Betracht. In diesem Zusammenhang haben sich als Beschichtungsmaterialien insbesondere Nano-X, Bornitrid, Polysiloxane, Talkum, Nickel oder typische Gusstrennmittel als geeignet erwiesen.Preferably, the insert consists of a steel sheet, and the reinforcing structure is die-cast from a light metal material. The inserter for example is already finished by a deep-drawing process and adapted to the geometry of the mold cavity. Furthermore, the insert is completely or at least coated everywhere where it comes into contact with casting material of the reinforcing structure in the subsequent casting process. The coating has the effect of preventing a material bond between the insert and the reinforcing structure during and after casting. After the insole and reinforcing structure have been produced in the manner described above, they can be glued together according to the invention. In this way, the development makes a particular contribution that tolerances of the contact surfaces of insert and reinforcing structure can be particularly well met. Both organic and inorganic materials are suitable for the coating. In this context, nano-X, boron nitride, polysiloxanes, talc, nickel or typical cast release agents have proven particularly suitable as coating materials.

Besonders vorteilhaft ist auch das Fixieren mittels separater Klemmen, wenigstens eines weiteren Bauteils, eines Clipverbinders des Einlegers, Vernieten, clinchen oder Punktschweißen.Fixing by means of separate clamps, at least one further component, a clip connector of the inserter, riveting, clinching or spot welding is also particularly advantageous.

Gemäß dieser Ausführungsform werden der Einleger und die Verstärkungsstruktur an einer oder wenigen Stellen wenigstens kraftschlüssig miteinander verbunden. Separate Klemmen können dabei besonders flexibel an dazu geeigneten Bereichen von Einleger und Verstärkungsstruktur angelegt, gespannt, wieder gelöst und entfernt werden, ohne dass konstruktive Anpassungen der Leichtbauteilgeometrie an die Klemmen vorzunehmen wären. Die Klemmen können insbesondere derart zum Fixieren vorgesehen werden, dass sie während des Injizierens und des Aushärtens des Klebemittels an dem Einleger und der Verstärkungsstruktur mit Druck anliegen und die Komponenten dadurch in der zuvor eingestellten Position halten. Anschließend können sie von dem Leichtbauteil wieder besonders einfach entfernt werden.According to this embodiment, the insert and the reinforcing structure are connected together in one or a few places at least non-positively. Separate clamps can be applied, tensioned, loosened and removed in a particularly flexible manner at suitable areas of the insert and reinforcing structure without the need for constructive adaptations of the lightweight component geometry to the clamps. In particular, the clamps may be provided for fixing so as to bear pressure during injection and curing of the adhesive on the insert and reinforcing structure, thereby holding the components in the previously set position. Then they can be removed from the lightweight component again very easy.

Der gleiche bzw. ein ähnlicher Effekt wie beim Vorsehen von Klemmen kann durch den Einsatz wenigstens eines weiteren Bauteils zum Fixieren erzielt werden. Diese Variante ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es sich bei dem weiteren Bauteil um ein solches handelt, dass ohnehin an das Leichtbauteil angebracht werden soll. Bei einem solchen weiteren Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Schließblech für das Leichtbauteil handeln. Das Leichtbauteil wird bevorzugt mit dem Einleger oder der Verstärkungsstruktur derart gefügt, z. B. mittels einer Niet- oder Schweißverbindung, dass der Einleger und die Verstärkungsstruktur in ihrer gemäß der Endgeometrie des Leichtbauteils vorgesehenen Position zueinander fixiert sind. Es handelt sich bei dieser Variante somit um eine bevorzugt dauerhafte Fixierung. Das Fixieren mittels des weiteren Bauteils erfolgt stets derart, dass Zugänge für das Injizieren des Klebemittels nicht verbaut werden. Weiterhin können die weiteren Bauteile durch das Verspannen des Einlegers gegenüber der Verstärkungsstruktur einen Beitrag zur Abdichtung des Hohlraums leisten. The same or a similar effect as in the provision of clamps can be achieved by the use of at least one further component for fixing. This variant is particularly advantageous if the further component is one that is to be attached to the lightweight component anyway. Such a further component may be, for example, a striking plate for the lightweight component. The lightweight component is preferably added to the insert or the reinforcing structure such. B. by means of a rivet or welded joint that the insert and the reinforcing structure are fixed in their intended according to the final geometry of the lightweight component position to each other. It is in this variant thus a preferred permanent fixation. The fixing by means of the further component always takes place in such a way that accesses for the injection of the adhesive are not obstructed. Furthermore, the other components can make a contribution to the sealing of the cavity by the bracing of the insert relative to the reinforcing structure.

Beim Fixieren mittels wenigstens eines Clipverbinders des Einlegers werden Letzterer und die Verstärkungsstruktur ebenfalls dauerhaft fixiert. Die Clipverbinder sind dabei mit dem Einleger fest verbunden und besonders bevorzugt einteilig mit dem Einleger in der Art verbunden, dass sie als elastisch rückfedernde, z. B. klammerartige Bereiche ausgeformt sind, welche einen korrespondierenden Bereich der Verstärkungsstruktur umklammern können. Insbesondere können der Einleger und die Verstärkungsstruktur miteinander verrastet werden. Dadurch entsteht eine zwar dauerhafte Verbindung zwischen den Komponenten. Diese ist jedoch auf besonders einfache Weise wieder zerstörungsfrei trennbar. Weiterhin bietet die jeweils vorgesehene Raststellung eine besonders geeignete Orientierungshilfe während des Positionierens der Komponenten zueinander. Dies leistet im Zuge der Herstellung des Leichtbauteils insbesondere einen Beitrag, das Handling zu vereinfachen, die Gefahr von Fehlpositionierungen zu verringern und die Verfahrensdauer zu verkürzen.When fixing by means of at least one clip connector of the insert the latter and the reinforcing structure are also permanently fixed. The clip connectors are firmly connected to the insert and particularly preferably integrally connected to the insert in the way that they are resiliently resilient, z. B. clamp-like areas are formed, which can clasp a corresponding region of the reinforcing structure. In particular, the insert and the reinforcing structure can be locked together. This creates a permanent connection between the components. However, this is in a particularly simple way nondestructive separable. Furthermore, the respectively provided detent position provides a particularly suitable orientation aid during the positioning of the components relative to each other. In the course of producing the lightweight component, this contributes in particular to simplifying handling, reducing the risk of incorrect positioning and shortening the duration of the process.

Durch das Verbinden der Komponenten durch Vernieten, Clinchen oder Punktschweißen kann eine besonders feste und dauerhafte Fixierung der Komponenten erreicht werden, während das Klebemittel noch nicht ausgehärtet ist, indem Letztere wenigstens kraftschlüssig und darüber hinaus stoffschlüssig (im Falle des Clinchens und Punktschweißens) bzw. formschlüssig (im Falle des Vernietens) miteinander verspannt und verbunden werden.By joining the components by riveting, clinching or spot welding a particularly firm and permanent fixation of the components can be achieved while the adhesive is not cured by the latter at least non-positively and in addition cohesively (in the case of clinching and spot welding) or positively (in the case of Vernietens) braced and connected together.

Beim Injizieren des Klebemittels in den Hohlraum zwischen den Komponenten muss sichergestellt werden, dass das Klebemittel im Hohlraum verbleibt, um eine gleichmäßige und feste Verklebung zu erzielen. Weiterhin soll vermieden werden, dass aus dem Hohlraum austretendes Klebemittel negativ auf nachfolgende Fertigungsschritte, insbesondere auf ein nachfolgendes Eintauchen des Leichtbauteils in ein Bad zur kathodischen Tauchlackierung auswirkt. Der Einleger und die Verstärkungsstruktur begrenzen den Formhohlraum. Eine mögliche Öffnung, aus dem Klebemittel austreten kann, ist durch die Entlüftung des Hohlraums gegeben. Weiterhin können zwischen den den Hohlraum begrenzenden Leichtbauteilkomponenten, insbesondere aufgrund bestehender Fertigungstoleranzen Spalte bestehen, durch welche Klebemittel aus dem Hohlraum austreten kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Leichtbauteils ist daher vorteilhaft vorgesehen, dass ein Abdichten des Hohlraums erfolgt und zwar mittels Aneinanderpressen von Einleger und Verstärkungsstruktur, eines zusätzlichen Dichtwerkzeugs oder durch Injizieren einer auf den Hohlraum angepassten Menge an Strukturkleber.When injecting the adhesive into the cavity between the components, it must be ensured that the adhesive remains in the cavity to achieve a uniform and firm bond. Furthermore, it is to be avoided that adhesive emerging from the cavity has a negative effect on subsequent production steps, in particular on a subsequent immersion of the lightweight component in a bath for cathodic dip painting. The insert and reinforcing structure define the mold cavity. One possible opening from which adhesive can escape is given by the venting of the cavity. Furthermore, gaps may exist between the lightweight component components delimiting the cavity, in particular due to existing manufacturing tolerances, through which adhesive may escape from the cavity. According to a further embodiment of the method according to the invention for producing a lightweight component, it is therefore advantageously provided that the cavity is sealed by means of juxtaposing insert and reinforcing structure, an additional sealing tool or by injecting an amount of structural adhesive adapted to the cavity.

Das Aneinanderpressen der Leichtbauteilkomponenten zueinander stellt eine besonders einfache Art des Abdichtens dar, wozu insbesondere die zuvor beschriebenen Verfahren zur Fixierung, welche die Leichtbauteilkomponenten zueinander verspannen, genutzt werden können. Das Aneinanderpressen erfolgt zumindest während des Injizierens und des (zumindest teilweisen) Aushärtens des Klebemittels nach dem Injizieren. Das Aneinanderpressen der Leichtbauteilkomponenten aneinander kann – sowohl zum Zwecke des Fixierens als auch des Abdichtens – beispielsweise mittels eines Niederhalters und Hebels, eines Niederhalters und einer Feder sowie mittels Vakuum- oder Autoklavmethoden erfolgen.The pressing together of the lightweight component components to each other represents a particularly simple way of sealing, including in particular the previously described method for fixing, which clamp the lightweight component components to each other, can be used. The pressing together takes place at least during the injection and the (at least partial) curing of the adhesive after injection. The juxtaposition of the lightweight component components together - both for the purpose of fixing and sealing - for example, by means of a hold-down and lever, a hold-down and a spring and by means of vacuum or autoclave methods.

Beim Einsatz wenigstens eines zusätzlichen Dichtwerkzeugs müssen die Leichtbauteilkomponenten nicht zueinander verspannt werden. Das zusätzliche Dichtwerkzeug wird in Anlage mit dem Einleger und der Verstärkungsstruktur gebracht, so dass wenigstens ein zwischen den Leichtbauteilkomponenten liegender Hohlraum von außen abgedichtet wird.When using at least one additional sealing tool, the lightweight component components do not have to be clamped to each other. The additional sealing tool is brought into abutment with the insert and the reinforcing structure, so that at least one cavity located between the lightweight component components is sealed from the outside.

Eine weitere Variante, bei der auf ein zusätzliches Dichtwerkzeug und das Aneinanderpressen der Leichtbauteilkomponenten aneinander verzichtet werden kann, besteht darin, eine auf das Volumen des zu füllenden Hohlraums abgestimmte Menge an Klebemittel mit abgestimmter Viskosität zu injizieren. Dadurch wird ein Beitrag geleistet, dass die Gefahr des Austretens von Klebemittel insbesondere im Bereich von Entlüftungen des Hohlraums und etwaigen undichten Spalten zwischen den Leichtbauteilkomponenten allein aufgrund der injizierten Klebemittelmenge reduziert wird.Another variant in which it is possible to dispense with an additional sealing tool and the juxtaposition of the lightweight component components together is to inject a matched to the volume of the cavity to be filled amount of adhesive of tuned viscosity. Thereby, a contribution is made such that the risk of adhesive leakage, in particular in the area of vents of the cavity and any leaking gaps between the lightweight components, is reduced solely due to the amount of adhesive injected.

Alternativ ist ebenfalls vorteilhaft vorgesehen, eine dosierte Menge an Klebemittel in einen Spalt zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur zu injizieren, welcher nicht zwangsläufig einen im Wesentlichen geschlossenen Hohlraum bilden muss, sodass der Spalt vollständig ausgefüllt ist, das Klebemittel sich jedoch nicht derart auf dem Leichtbauteil außerhalb des Spalts verteilt, dass die Optik des Leichtbauteils und dessen Anschlussflansche beeinträchtigt werden. Ein solcher Spalt kann auch als Offset zwischen den Leichtbauteilkomponenten vorgesehen sein, in dem Sinne, dass sich Einleger und Verstärkungsstruktur zumindest größtenteils nicht berühren und dabei großflächige einander gegenüberliegende Außenkonturen geringen Abstands ausbilden, welche durch Injizieren von Klebemittel miteinander verklebt werden.Alternatively, it is also advantageously provided, a metered amount of adhesive in a gap between insert and reinforcing structure, which does not necessarily have to form a substantially closed cavity, so that the gap is completely filled, but the adhesive does not spread on the lightweight component outside the gap such that the appearance of the lightweight component and its connecting flanges are impaired. Such a gap may also be provided as an offset between the lightweight component components, in the sense that the insert and reinforcing structure at least for the most part do not touch each other and form large spaced opposite outer contours of small distance, which are glued together by injecting adhesive.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auf die Geometrie der Klebeflächen an Einleger und Verstärkungsstruktur innerhalb des Hohlraums gerichtet. Die Gestaltung der Geometrie der Klebeflächen soll dabei die diskrete Stützwirkung der Verstärkungsstruktur unterstützen. In diesem Zusammenhang ist daher besonders vorteilhaft vorgesehen, genannte Klebeflächen großflächig oder besonders bevorzugt kanalförmig, punktuell oder kanalförmig und punktuell bereitzustellen. Großflächige Klebeflächen sorgen für eine besonders hohe Haltbarkeit zwischen den Leichtbauteilkomponenten. Kanalförmige und punktuelle Klebeflächen oder eine Kombination aus beiden ermöglichen einen besonders effektiven und effizienten Einsatz von Klebemittel durch Anordnung der Klebeflächen an belastungstechnisch sinnvollen Stellen.A further advantageous embodiment of the method according to the invention is directed to the geometry of the adhesive surfaces on the insert and reinforcing structure within the cavity. The design of the geometry of the adhesive surfaces should support the discrete support effect of the reinforcing structure. In this context, it is therefore particularly advantageous to provide said adhesive surfaces over a large area or particularly preferably channel-shaped, punctiform or channel-shaped and punctiform. Large adhesive surfaces ensure a particularly high durability between the lightweight component components. Channel-shaped and selective adhesive surfaces or a combination of both allow a particularly effective and efficient use of adhesives by arranging the adhesive surfaces in places that are technically meaningful in terms of stress.

Der erfindungsgemäße Komponentensatz zur Verwendung in dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren weist die eingangs genannten Merkmale auf und zeichnet sich dadurch aus, dass der Einleger und/oder die Verstärkungsstruktur wenigstens eine Einbuchtung zur Ausbildung eines Hohlraums zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur aufweisen, wobei der Hohlraum wenigstens einen Zugang für ein Injizieren eines Klebemittels und wenigstens eine Entlüftung aufweist.The component set according to the invention for use in the method according to the invention described above has the features mentioned above and is characterized in that the insert and / or the reinforcing structure have at least one indentation for forming a cavity between insert and reinforcing structure, wherein the cavity has at least one access for injecting an adhesive and at least one vent.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in wenigstens einen Hohlraum zwischen dem Einleger und der Verstärkungsstruktur Klebemittel injiziert, so dass korrespondierende Klebeflächen an Einleger und Verstärkungsstruktur miteinander verklebt werden. Bei einem schalenförmigen offenen Einleger mit offenem Querschnittsprofil, welcher besonders bevorzugt einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist und eine Basis sowie zwei an gegenüberliegenden Seiten der Basis angeordnete und gegenüber dieser angewinkelten Flankenteile umfasst, ist vorteilhaft vorgesehen, wenigstens einen Hohlraum im Bereich der Basis und/oder den Flanken vorzusehen. Zur Ausbildung des Hohlraums weisen entweder der Einleger, die Verstärkungsstruktur oder beide wenigstens eine Einbuchtung auf, deren Öffnung von der jeweils anderen Leichtbauteilkomponente bedeckt bzw. verschlossen wird. Eine Einbuchtung in der jeweiligen Leichtbauteilkomponente kann beispielsweise derart gestaltet sein, dass der Verlauf der der jeweils anderen Leichtbauteilkomponente zugeneigten Außenkontur im Bereich der Einbuchtung gegenüber der sich an die Einbuchtung anschließenden Bereiche der Außenkontur zurückgesetzt ist, z. B. im Wesentlichen U-förmig. Ferner ist auch vorgesehen, die Einbuchtung bogenförmig zu gestalten, das heißt die jeweils den Hohlraum ausbildende Komponente ist im Bereich des Hohlraums aus der Richtung der jeweils anderen Leichtbauteilkomponente betrachtet konkav geformt. Bei Vorsehen mehrerer Hohlräume ist besonders vorteilhaft vorgesehen, diese zumindest teilweise miteinander, z. B. über Kanäle, zu verbinden, wodurch insbesondere Zugänge für das Injizieren und/oder Entlüftungen eingespart werden können.According to the method of the invention, adhesive is injected into at least one cavity between the insert and the reinforcement structure, so that corresponding adhesive surfaces on the insert and reinforcing structure are glued together. In a shell-shaped open insert with open cross-sectional profile, which particularly preferably has a substantially U-shaped cross-section and a base and two arranged on opposite sides of the base and angled relative thereto edge portions, is advantageously provided at least one cavity in the base and / or provide the flanks. To form the cavity, either the insert, the reinforcing structure or both have at least one indentation, the opening of which is covered or closed by the respectively other lightweight component component. An indentation in the respective lightweight component component can, for example, be configured in such a way that the course of the outer contour inclined towards the respective other lightweight component component is reset in the region of the indentation with respect to the regions of the outer contour adjoining the indentation, z. B. substantially U-shaped. Further, it is also provided to make the indentation arcuate, that is, each of the cavity forming component is concave in the region of the cavity from the direction of the other lightweight component considered. When providing a plurality of cavities is particularly advantageous, these at least partially with each other, z. B. channels, to connect, which in particular access for injecting and / or vents can be saved.

Der Zugang dient der Zufuhr von Klebemittel in den Hohlraum und kann beispielsweise als Öffnung, offener Anschlussflansch oder Kanal in dem Einleger oder in der Verstärkungsstruktur ausgebildet sein. An den Zugang kann ein Injektionswerkzeug. z. B. eine Düse, angesetzt werden, um beispielsweise unter Druck stehendes Klebemittel durch den Zugang in den Hohlraum einzuspritzen. Der Zugang bildet dabei bevorzugt eine Fläche für die Abdichtung des Injektionspunktes im Zusammenspiel mit der Düsengeometrie aus. Die Entlüftung kann ebenfalls in Form einer Öffnung, eines offenen Anschlussflansches oder eines Kanals ausgebildet sein und dient dazu, den Druck in dem Hohlraum auf Umgebungsdruck zu halten. Ferner ist auch vorgesehen, dass Klebemittel in den Hohlraum durch Erzeugen eines Differenzdrucks gesaugt wird. In diesem Fall kann entweder über den Zugang oder die Entlüftung angesaugt und dadurch ein Unterdruck in dem Hohlraum erzeugt werden. Die Zufuhr von Klebemittel erfolgt dann über die jeweils andere Öffnung (Zugang oder Entlüftung).The access serves to supply adhesive into the cavity and may be formed, for example, as an opening, an open connection flange or channel in the insert or in the reinforcement structure. At the entrance can be an injection tool. z. As a nozzle, are set to inject, for example, pressurized adhesive through the access into the cavity. The access preferably forms a surface for the sealing of the injection point in interaction with the nozzle geometry. The vent may also be in the form of an opening, an open connection flange or a channel and serves to maintain the pressure in the cavity to ambient pressure. Furthermore, it is also provided that adhesive is sucked into the cavity by generating a differential pressure. In this case, it is possible to suck in either via the access or the vent and thereby create a negative pressure in the cavity. The supply of adhesive then takes place via the other opening (access or ventilation).

Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Einleger oder die Verstärkungsstruktur oder beide gemeinsam den Zugang ausbilden.According to a first embodiment of the component set according to the invention, it is advantageously provided that the insert or the reinforcement structure or both together form the access.

Wird der Zugang durch die Verstärkungsstruktur ausgebildet, so kann dies vorteilhaft beispielsweise über durch sie ausgebildete Anbindungspunkte, Dome, Rippen, Waben oder andere Verstärkungsgeometrien erfolgen. Insbesondere bei Rippen der Verstärkungsstruktur können die Zugänge eine Öffnung und einen Kanal umfassen, wobei die Öffnung z. B. am oberen, von dem Einleger abgewandten Ende der Rippe angeordnet ist und in einen Kanal mündet, welcher die Öffnung mit dem mit Klebemittel zu füllenden Hohlraum verbindet. Wird der Zugang durch den Einleger ausgebildet, so kann dies z. B. besonders einfach durch eine Lochung des Einlegers im Bereich des Hohlraums vorgesehen werden. Die gemeinsame Ausbildung des Zugangs durch den Einleger und die Verstärkungsstruktur kann besonders vorteilhaft derart umgesetzt werden, dass der Hohlraum zwischen den Leichtbauteilkomponenten frei ausläuft und somit einen Ansatzpunkt für eine Düse eines Injektionswerkzeugs ausbildet. Durch eine geeignete Gestaltung der Injektionsdüse kann die Abdichtung und Injektion an dem Zugang ermöglicht werden.If the access is formed by the reinforcing structure, this can advantageously be done, for example, via connecting points, domes, ribs, honeycombs or other reinforcing geometries formed by it. In particular, in ribs of the reinforcing structure, the accesses may include an opening and a channel, wherein the opening z. B. at the top, facing away from the insert end of the rib is arranged and in a Channel opens, which connects the opening with the adhesive to be filled cavity. If the access is formed by the depositor, this can, for. B. are particularly easy to be provided by a perforation of the insert in the region of the cavity. The joint formation of the access by the insert and the reinforcing structure can be implemented particularly advantageously such that the cavity between the lightweight component components expires freely and thus forms a starting point for a nozzle of an injection tool. By a suitable design of the injection nozzle, the sealing and injection at the entrance can be made possible.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes ist zur Erzeugung einer gewünschten und besonders bevorzugt konstanten Schichtdicke des injizierten und ausgehärteten Klebemittels in einem Hohlraum zwischen den Leichtbauteilkomponenten eingerichtet, denn für das Ausbilden einer leistungsfähigen Verklebung zwischen den Leichtbauteilkomponenten ist die Schichtdicke des Klebemittels von großer Bedeutung. In diesem Zusammenhang ist daher vorteilhaft vorgesehen, dass der Einleger und/oder die Verstärkungsstruktur Abstandhalter zur Erzeugung eines gewünschten Abstands zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur ausbilden. Die Abstandhalter weisen dabei eine Geometrie auf, die es ermöglicht, dass die Abstandhalter beim Injizieren des Klebemittels in den Hohlraum umströmt werden können. Die Abstandhalter können dazu insbesondere eine pinförmige Geometrie aufweisen. Die Pins können dabei von der Außenkontur eines der Leichtbauteilkomponenten oder von beiden hervorstehen, sich innerhalb des Hohlraums bis zu der jeweils anderen Leichtbauteilkomponente erstrecken und mit ihrem frei auslaufenden Pin-Ende die Außenkontur der jeweils anderen Leichtbauteilkomponente berühren und letztere dadurch auf Abstand halten.A further embodiment of the component set according to the invention is set up to produce a desired and particularly preferred constant layer thickness of the injected and cured adhesive in a cavity between the lightweight component components, because the layer thickness of the adhesive is of great importance for the formation of a high-performance bond between the lightweight component components. In this connection, it is therefore advantageously provided that the insert and / or the reinforcement structure form spacers for producing a desired spacing between the insert and the reinforcement structure. The spacers have a geometry that allows the spacers to be flowed around in the cavity during injection of the adhesive. The spacers can for this purpose in particular have a pin-shaped geometry. The pins can protrude from the outer contour of one of the lightweight component components or both, extend within the cavity up to the other lightweight component and touch with its free expiring pin end, the outer contour of each other lightweight component and the latter thereby keep at a distance.

Alternativ sind vorteilhaft auch separate, das heißt nicht zu den Leichtbauteilkomponenten gehörige Abstandhalter zwischen dem Einleger und der Verstärkungsstruktur zur Erzeugung eines gewünschten Abstands zwischen Einleger und Verstärkungsstruktur vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass die Geometrie der Leichtbauteilkomponenten besonders einfach gestaltet werden kann. Das Ein- und Sicherstellen der Schichtdicke des Klebemittels erfolgt durch die separaten Abstandhalter, deren Materialstärke bevorzugt der angestrebten Schichtdicke entspricht. Die separaten Abstandhalter berühren dabei auf einer ihrer Seiten den Einleger und mit einer ihrer anderen Seiten die Verstärkungsstruktur innerhalb des Hohlraums. Auch die Geometrie der separaten Abstandhalter ist derart gestaltet, dass sie beim Injizieren des Klebemittels umströmt werden können. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die separaten Abstandhalter in dem zu injizierenden Klebemittel angeordnet sind, wodurch das Einbringen der separaten Abstandhalter in den Hohlraum besonders vereinfacht wird. Als separate Abstandhalter im Klebemittel können insbesondere Glaskugeln, sogenannte Gap-Filler dienen.Alternatively, it is also advantageous to provide separate spacers between the insert and the reinforcing structure that do not belong to the lightweight component components in order to produce a desired spacing between the insert and the reinforcing structure. This has the advantage that the geometry of the lightweight component components can be made particularly simple. The insuring and ensuring the layer thickness of the adhesive takes place through the separate spacers whose material thickness preferably corresponds to the desired layer thickness. The separate spacers touch the depositor on one of their sides and the reinforcing structure within the cavity with one of their other sides. The geometry of the separate spacers is designed so that they can be flowed around during injection of the adhesive. It is particularly advantageous in this context that the separate spacers are arranged in the adhesive to be injected, whereby the introduction of the separate spacers is particularly simplified in the cavity. Glass beads, so-called gap fillers, can serve as separate spacers in the adhesive.

Insbesondere um das Positionieren der Leichtbauteilkomponenten zueinander zu vereinfachen ist ferner vorteilhaft vorgesehen, dass der Einleger und die Verstärkungsstruktur korrespondierende Stifte und Löcher für das Positionieren ausbilden. Bei den Löchern handelt sind bevorzugt Langlöcher, in welche jeweils ein korrespondierender Stift verschiebbar eingreifen kann. Zusätzlich weisen die Leichtbauteilkomponenten bevorzugt korrespondierende Paarungen von Anlageflächen auf, welche das Positionieren weiter vereinfachen können.In particular, in order to simplify the positioning of the lightweight component components relative to one another, it is furthermore advantageously provided that the insert and the reinforcing structure form corresponding pins and holes for positioning. In the holes are preferably elongated holes, in each of which a corresponding pin can intervene displaceable. In addition, the lightweight component components preferably have corresponding pairs of contact surfaces, which can further simplify the positioning.

Um insbesondere das Fixieren der Leichtbauteilkomponenten in der zueinander vorgesehenen Position zu erleichtern, ist weiterhin vorteilhaft vorgesehen, dass der Einleger wenigstens einen Clipverbinder zum Fixieren mit der Verstärkungsstruktur ausbildet. Der Clipverbinder weist bevorzugt eine Geometrie auf, welche es ermöglicht, die Verstärkungsstruktur fest zu umklammern und dadurch zu fixieren. Besonders bevorzugt bildet der Clipverbinder dabei ein frei auslaufendes, gebogenes Ende aus, in welches ein korrespondierender Teil der Verstärkungsstruktur eingespannt werden kann. Mit einem einzigen Clipverbinder und einem ebenfalls durch den Einleger ausgebildeten Gegenlager für die Verstärkungsstruktur kann diese in zumindest einer Dimensionen besonders sicher und einfach verspannt und fixiert werden. Das gleiche gilt für zwei in zueinander entgegengesetzten Richtungen wirkende Clipverbinder. Bezüglich weiterer Vorteile der Clipverbinder sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfinderischen Verfahren verwiesen.In order in particular to facilitate the fixing of the lightweight component components in the mutually provided position, it is furthermore advantageously provided that the insert forms at least one clip connector for fixing to the reinforcing structure. The clip connector preferably has a geometry which makes it possible to firmly clamp the reinforcing structure and thereby fix it. Particularly preferably, the clip connector forms a free expiring, bent end, in which a corresponding part of the reinforcing structure can be clamped. With a single clip connector and also formed by the insert abutment for the reinforcing structure, this can be particularly secure and easy braced and fixed in at least one dimensions. The same applies to two clip connectors acting in opposite directions. With regard to further advantages of the clip connectors reference is made to avoid repetition of the statements in connection with the inventive method.

Besonders vorteilhaft ist weiterhin vorgesehen, dass der Komponentensatz ein weiteres Bauteil umfasst, welches den Einleger und die Verstärkungsstruktur in ihrer gemäß der Endgeometrie des Leichtbauteils vorgesehenen Position fixiert. In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass zwischen dem weiteren Bauteil und der Verstärkungsstruktur ein weiterer Hohlraum mit Klebemittel wenigstens teilweise ausgefüllt ist, wodurch das weitere Bauteil und die Verstärkungsstruktur miteinander verklebt sind. In analoger Weise wie bei der erfindungsgemäßen Verklebung von Blecheinleger und Verstärkungsstruktur kann dabei auch in den Hohlraum zwischen der Verstärkungsstruktur und dem weiteren Bauteil Klebemittel injiziert werden. Bezüglich weiterer Vorteile und Weiterbildungen sei ebenfalls auf die vorstehende Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.Particularly advantageous is further provided that the component set comprises a further component which fixes the insert and the reinforcing structure in their intended according to the final geometry of the lightweight component position. In this context, it is particularly preferably provided that between the further component and the reinforcing structure, a further cavity with adhesive is at least partially filled, whereby the further component and the reinforcing structure are glued together. In an analogous manner as in the bonding of metal insert and reinforcing structure according to the invention can be injected into the cavity between the reinforcing structure and the other component adhesive. Regarding further advantages and developments also referred to the above description of the method according to the invention.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Einleger oder die Verstärkungsstruktur oder beide gemeinsam die Entlüftung ausbilden, wobei die Entlüftung beispielsweise durch eine Öffnung in dem Einleger oder in der Verstärkungsstruktur ausgebildet werden.According to a further embodiment, it is advantageously provided that the insert or the reinforcing structure or both together form the vent, the vent being formed, for example, by an opening in the insert or in the reinforcing structure.

Schließlich ist gemäß einer weiteren vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes ein Dichtwerkzeug vorgesehen mit einer Form passend, um an dem Einleger und der Verstärkungsstruktur anzuliegen und dabei wenigstens einen durch den Einleger und die Verstärkungsstruktur gebildeten Hohlraum von außen abzudichten. Insbesondere kann das Dichtwerkzeug derart geformt sein, dass es wie ein Tentakel von außen um möglichst alle abzudichtenden Hohlräume an den Leichtbauteilkomponenten platziert werden kann.Finally, according to a further advantageous embodiment of the component set according to the invention, a sealing tool is provided with a shape suitable to abut the insert and the reinforcing structure and thereby seal at least one cavity formed by the insert and the reinforcing structure from the outside. In particular, the sealing tool can be shaped such that, like a tentacle, it can be placed on the lightweight component components from outside as far as possible from all the cavities to be sealed.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:In the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Hereby shows:

1A eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Komponentensatzes zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Leichtbauteils mit Entlüftungsöffnungen im Blecheinleger und mit durch die Leichtbauteilkomponenten gemeinsam ausgebildeten Entlüftungen, 1A a perspective view of an embodiment of the component set according to the invention for use in an embodiment of the method according to the invention for producing a lightweight component with vents in the sheet metal insert and with the lightweight component components jointly formed vents,

1B einen Teilquerschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Komponentensatzes zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Entlüftungsöffnung in dem Blecheinleger, 1B FIG. 2 a partial cross section through a further exemplary embodiment of the component set according to the invention for use in an exemplary embodiment of the method according to the invention with a ventilation opening in the sheet metal insert, FIG.

2 einen Teilquerschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Komponentensatzes mit Zugang und Entlüftung in der Verstärkungsstruktur, 2 a partial cross section through a further embodiment of the component set according to the invention with access and ventilation in the reinforcing structure,

3 einen Teilquerschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Komponentensatzes, bei welchem die Entlüftung durch Einleger und Verstärkungsstruktur ausgebildet wird, 3 a partial cross section through a further embodiment of the component set according to the invention, in which the vent is formed by insert and reinforcing structure,

4 einen Teilquerschnitt durch ein Gusswerkzeug, in welchem mit einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Leichtbauteil bzw. dessen Komponenten hergestellt wird bzw. werden, 4 a partial cross-section through a casting tool, in which a lightweight component or its components is or are produced with a further embodiment of the method according to the invention,

5 einen Teilquerschnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes mit einer Clipverbindung des Einlegers, 5 a partial cross section through a further embodiment of the component set according to the invention with a clip connection of the insert,

6A einen Teilquerschnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes mit einem weiteren Bauteil zur Fixierung von Einleger und Verstärkungsstruktur, 6A a partial cross section through a further embodiment of the component set according to the invention with a further component for fixing insert and reinforcing structure,

6B einen vergrößerten weiteren Teilquerschnitt durch einen Teil des Komponentensatzes nach 6A, in welchem ein mit Klebemittel gefüllter weiterer Hohlraum zwischen der Verstärkungsstruktur und dem weiteren Bauteil dargestellt ist, 6B an enlarged further partial cross section through a part of the component set after 6A in which a further cavity filled with adhesive is shown between the reinforcing structure and the further component,

7 einen Teilquerschnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes mit einem zusätzlichen Dichtwerkzeug, 7 a partial cross section through a further embodiment of the component set according to the invention with an additional sealing tool,

8 einen Teilquerschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Komponentensatzes mit einem durch beide Leichtabuteilkomponenten gemeinsam ausgebildeten Zugang, 8th 3 shows a partial cross-section through a further exemplary embodiment of the component set according to the invention with an access formed jointly by both light-bypass components,

9 einen Teilquerschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Komponentensatzes mit Einbuchtungen im Einleger, 9 a partial cross section through a further embodiment of the component set according to the invention with indentations in the insert,

10 einen Teilquerschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Komponentensatzes mit Einbuchtungen im Einleger und in der Verstärkungsstruktur, 10 a partial cross section through a further embodiment of the component set according to the invention with indentations in the insert and in the reinforcing structure,

11 bis 15 Teilquerschnitte durch fünf weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Komponentensatzes mit unterschiedlichen Abstandhaltern, 11 to 15 Partial cross sections through five further embodiments of the component set according to the invention with different spacers,

16 einen Teilquerschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Komponentensatzes mit einem Stift und mit diesem korrespondierendem Loch und 16 a partial cross section through a further embodiment of the component set according to the invention with a pin and with this corresponding hole and

1720 verschiedene Ausgestaltungen von Klebeflächen an Ausschnitten eines Einlegers eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Komponentensatzes. 17 - 20 various embodiments of adhesive surfaces on sections of a Einleger of another embodiment of the component set according to the invention.

1A und 1B zeigen in einer perspektivischen Ansicht bzw. in einer schematischen Teilquerschnittsdarstellung zwei ähnliche Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Komponentensatzes 2, welcher jeweils einen Einleger 3 aus einem Stahlblech und eine Verstärkungsstruktur 4 basierend auf einem Aluminiumwerkstoff umfasst. Der Einleger 3 und die Verstärkungsstruktur 4 werden durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens lokal, das heißt an diskreten Stellen und nicht flächendeckend miteinander verbunden, wodurch das im Ganzen mit dem Bezugszeichen ”1” bezeichnete Leichtbauteil entsteht. 1A and 1B show in a perspective view and in a schematic partial cross-sectional view of two similar embodiments of the component set according to the invention 2 , which each have a depositor 3 from a steel sheet and a reinforcing structure 4 based on an aluminum material. The depositor 3 and the reinforcing structure 4 be through an embodiment of the invention Procedure locally, that is, at discrete locations and not connected to each other area-wide, whereby the whole called by the reference numeral "1" lightweight component is created.

Der zuvor in einem Tiefziehverfahren hergestellte, im Querschnitt schalenförmige Einleger 3 umfasst eine Basis 3B, zwei nahezu senkrecht von dieser abstehende Schenkel 3S und zwei lateral nach außen abstehende Flanschbereiche 3F, wobei in 1B lediglich jeweils einer der Schenkel 3S und einer der Flanschbereiche 3F dargestellt ist. Der in 1B rechts gezeigte Schenkel 3S bzw. die in 1A links und rechts dargestellte Schenkel 3S des Einlegers 3 bilden jeweils eine Entlüftung 5 in Form einer Öffnung aus, aus welcher Luft während des Injizierens von Klebemittel entweichen kann.The previously produced in a thermoforming process, in cross-section cup-shaped insert 3 includes a base 3B , two almost perpendicularly projecting from this leg 3S and two laterally outwardly projecting flange portions 3F , where in 1B only one each of the legs 3S and one of the flange areas 3F is shown. The in 1B right thigh shown 3S or the in 1A thighs shown on the left and right 3S of the depositor 3 each form a vent 5 in the form of an opening from which air can escape during the injection of adhesive.

Die zuvor in einem Druckgussverfahren hergestellte Verstärkungsstruktur 4 und der Einleger 3 wurden räumlich zueinander positioniert und anschließend durch geeignet, in 1 nicht dargestellte Mittel fixiert, wobei die in 1A und 1B dargestellte Ausrichtung der Leichtbauteilkomponenten 3, 4 zueinander derjenigen der gewünschten Endgeometrie des Leichtbauteils 1 entspricht. Die Fixierung erfolgt dabei durch Anpressen der Leichbauteilkomponenten 3, 4 aneinander, und zwar derart, dass gleichzeitig eine Abdichtung eines Hohlraums 10 (siehe weiter unten) zwischen Einleger 3 und Verstärkungsstruktur 4 abgedichtet wird. Die Verstärkungsstruktur 4 umfasst mehrere Verstärkungsrippe 4R (in 1 ist lediglich eine von ihnen links dargestellt), welche an zweien ihrer oberen, frei auslaufenden Enden jeweils einen Zugang 6 in Form einer weiteren Öffnung ausbilden. In die Öffnung bzw. den Zugang 6 kann eine Düse 7 eines Injektionswerkzeugs 8 eingeführt werden, so dass die Düse 7 in einen in der Rippe 4R verlaufenden Kanal 9 (siehe insbesondere 1B) eingeführt werden kann, welcher die Öffnung der Verstärkungsrippe 4 mit einem Hohlraum 10 zwischen dem Einleger 3 und der Verstärkungsstruktur 4 verbindet.The reinforcing structure previously made in a die-casting process 4 and the depositor 3 were positioned spatially to each other and then by suitable, in 1 not shown fixed means, wherein the in 1A and 1B illustrated alignment of the lightweight component components 3 . 4 to each other that of the desired final geometry of the lightweight component 1 equivalent. The fixation is carried out by pressing the Leichbauteilkomponenten 3 . 4 to each other, in such a way that at the same time a seal of a cavity 10 (see below) between depositors 3 and reinforcing structure 4 is sealed. The reinforcing structure 4 includes several reinforcing ribs 4R (in 1 only one of them is shown on the left), which in each case have an access at two of their upper, free-running ends 6 form in the form of another opening. In the opening or access 6 can a nozzle 7 an injection tool 8th be introduced so that the nozzle 7 in one in the rib 4R running channel 9 (see in particular 1B ) which introduces the opening of the reinforcing rib 4 with a cavity 10 between the depositor 3 and the reinforcing structure 4 combines.

Zur Ausbildung des Hohlraums 10 weist die Verstärkungsstruktur 4 wenigstens eine Einbuchtung 11 auf. Die Einbuchtung 11 entsteht dadurch, dass der Verlauf der dem Einleger 3 gegenüberliegenden Außenkontur 12 der Verstärkungsstruktur 4 im Bereich des Hohlraums 10 gegenüber benachbarten Bereichen zurückgesetzt ist. Durch den Zugang 6 und den Kanal 9 kann Klebemittel in den Hohlraum 10 injiziert werden. Die Einbuchtung 11 erstreckt sich beispielsweise (siehe 1B) – unterbrochen lediglich durch den in den Hohlraum 10 mündenden Kanal 9 – bis zu der die Entlüftung 5 ausbildenden Öffnung des Einlegers 3.To form the cavity 10 has the reinforcing structure 4 at least one indentation 11 on. The indentation 11 arises from the fact that the course of the depositor 3 opposite outer contour 12 the reinforcing structure 4 in the area of the cavity 10 is reset relative to adjacent areas. Through the access 6 and the channel 9 can be adhesive in the cavity 10 be injected. The indentation 11 extends for example (see 1B ) - interrupted only by the in the cavity 10 opening channel 9 - up to the venting 5 forming opening of the inserter 3 ,

In den Flanschbereichen 3F sind der Einleger 3 und die Verstärkungsstruktur 4 bereichsweise auf Abstand gehalten, sodass der Hohlraum 10 zwischen den Leichtbauteilkomponenten 3, 4 frei auslaufen kann. Auf diese Weise bilden der Einleger 3 und die Verstärkungsstruktur 4 gemeinsam eine Entlüftung 5 aus.In the flange areas 3F are the depositor 3 and the reinforcing structure 4 partially spaced so that the cavity 10 between the lightweight components 3 . 4 can leak freely. In this way, the depositors form 3 and the reinforcing structure 4 together a vent 5 out.

Mittels der in den Kanal 9 eingeführten Düse 8 wird ein nicht dargestelltes Klebemittel, in diesem Fall ein Strukturkleber, dessen Volumen während seiner Aushärtung wenigstens annähernd konstant bleibt, mit einem Differenzdruck durch den Kanal 9 in den Hohlraum 10 injiziert. Die Menge und der Differenzdruck in der geschaffenen Kavität im injizierten Strukturkleber sind dabei derart bemessen, dass der Hohlraum 10 bis zu den Öffnungen 5 bzw. Entlüftungen des Einlegers 3 nahezu vollständig mit Strukturkleber gefüllt wird, Letzterer jedoch nicht aus der Öffnung 5 austritt. Dabei kann durch den Strukturkleber im Kanal 9 und im Hohlraum 10 verdrängte Luft über die Öffnungen 5 des Einlegers 3 bzw. die durch die Leichtbauteilkomponenten 3, 4 gemeinsam ausgebildeten Entlüftungen 5 entweichen. Die einander im Bereich des Hohlraums 10 gegenüberliegenden Außenkonturen 12, 13 der Leichtbauteilkomponenten 3, 4 werden dadurch von dem Strukturkleber benetzt und bilden somit Klebestellen 12, 13 aus, an denen der Einleger 3 mit der Verstärkungsstruktur 4 verklebt ist.By means of in the channel 9 inserted nozzle 8th is an unillustrated adhesive, in this case a structural adhesive whose volume remains at least approximately constant during its curing, with a differential pressure through the channel 9 in the cavity 10 injected. The amount and the differential pressure in the created cavity in the injected structural adhesive are dimensioned such that the cavity 10 up to the openings 5 or vents of the insert 3 almost completely filled with structural adhesive, the latter, however, not from the opening 5 exit. It can by the structural adhesive in the channel 9 and in the cavity 10 displaced air over the openings 5 of the depositor 3 or by the lightweight component components 3 . 4 jointly designed vents 5 escape. The each other in the area of the cavity 10 opposite outer contours 12 . 13 the lightweight component components 3 . 4 are thereby wetted by the structural adhesive and thus form splices 12 . 13 from where the depositor 3 with the reinforcing structure 4 is glued.

Die 2 und 3 zeigen in einer Querschnittsansicht schematisch jeweils einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Komponentensatzes 2, wobei in 2 sowohl der Zugang 6 als auch die Entlüftung 5 durch zwei Öffnungen in der Verstärkungsstruktur 4 ausgebildet sind und in 3 die Entlüftung 5 durch einen Auslauf zwischen dem Einleger 3 und der Verstärkungsstruktur 4 ausgebildet wird. Bei allen durch 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen ist bevorzugt vorgesehen, dass über die Entlüftung 5 ein Unterdruck in dem Hohlraum 10 erzeugt wird, um dessen Befüllung mit Klebemittel zu fördern und gleichzeitig Lufteinschlüsse innerhalb des Hohlraums 10 besonders sicher vermeiden zu können. Weiterhin können die durch 1 bis 3 gezeigten Entlüftungen 5 alternativ als Zugänge 6 und Letztere als Entlüftungen dienen, wenn über die Entlüftungen 5 ein Klebemittel injiziert wird.The 2 and 3 show in a cross-sectional view schematically each a part of another embodiment of the component set according to the invention 2 , where in 2 both the access 6 as well as the vent 5 through two openings in the reinforcing structure 4 are trained and in 3 the vent 5 through a spout between the depositor 3 and the reinforcing structure 4 is trained. At all through 1 to 3 shown embodiments is preferably provided that on the vent 5 a negative pressure in the cavity 10 is generated to promote its filling with adhesive and at the same time air pockets within the cavity 10 especially safe to avoid. Furthermore, the by 1 to 3 shown vents 5 alternatively as access 6 and the latter serve as vents when over the vents 5 an adhesive is injected.

4 zeigt schematisch stark vereinfacht ein Gusswerkzeug 14 mit einer oberen Werkzeughälfte 15 und einer unteren Werkzeughälfte 16, welche in 4 in ihrer zueinander geschlossenen Stellung dargestellt sind, in welcher sie einen durch einen Einleger 3 aus Stahlblech und eine bereits gegossene Verstärkungsstruktur 4 aus Magnesium ausgefüllten Formhohlraum begrenzen. Bevor die Verstärkungsstruktur 4 wie in 4 dargestellt gegossen worden ist, wurde der Einleger 3 im geöffneten Zustand des Gusswerkzeugs 14 in die obere Werkzeughälfte 15 eingesetzt und überall dort mit einer nicht dargestellten Beschichtung beschichtet, wo der Einleger 3 nicht an der oberen Werkzeughälfte 15 anliegt. Die Beschichtung, welche aus einem Bornitridwerkstoff besteht, verhinderte während des sich anschließenden Gießens der Verstärkungsstruktur 4 und deren Abkühlung einen Stoffschluss des Stahlblechs des Einlegers 3 und dem Magnesium der Verstärkungsstruktur 4. Nachdem Einleger 3 und Verstärkungsstruktur 4 auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellt worden sind, können sie erfindungsgemäß miteinander verklebt werden. Dies kann entweder in dem Gusswerkzeug 14 geschehen, oder aber erst nachdem die Leichtbauteilkomponenten 3, 4 aus dem Gusswerkzeug 14 entnommen wurden. 4 schematically shows a simplified casting tool 14 with an upper mold half 15 and a lower mold half 16 , what a 4 are shown in their closed position, in which they one through an insert 3 made of sheet steel and an already cast reinforcing structure 4 limit mold cavity filled with magnesium. Before the reinforcing structure 4 as in 4 has been cast, became the depositor 3 in the open state of the casting tool 14 in the upper half of the mold 15 used and everywhere coated with a coating, not shown, where the insert 3 not on the upper half of the mold 15 is applied. The coating, which consists of a boron nitride material, prevented during the subsequent casting of the reinforcing structure 4 and their cooling a connection of the steel sheet of the insert 3 and the magnesium of the reinforcing structure 4 , After depositor 3 and reinforcing structure 4 In the manner described above, they can be glued together according to the invention. This can be done either in the casting tool 14 done, or only after the lightweight components 3 . 4 from the casting tool 14 were removed.

5 zeigt in einer schematischen Teilquerschnittsdarstellung eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes 2 mit einem Einleger 3 aus Stahlblech, einer Verstärkungsstruktur 4 aus einem Aluminiumwerkstoff und einem Klebemittel 17 (Strukturkleber), mit welchem die Leichtbauteilkomponenten 3, 4 erfindungsgemäß verklebt sind. Die Leichtbauteilkomponenten 3, 4 wurden vor dem Injektionskleben zueinander ausgerichtet und durch einen Clipverbinder 18 des Einlegers 3 im Sinne einer Verrastung fixiert. Der Clipverbinder 18 ist einteilig mit dem Einleger 3 verbunden und klammerartig geformt, so dass eines der in 5 dargestellten frei auslaufenden Enden der Verstärkungsstruktur 4 in dem Clipverbinder 18 eingespannt wird. Auf diese Weise sind die Leichtbauteilkomponenten 3, 4 miteinander verspannt und in ihrer zuvor justierten Ausrichtung zueinander fixiert. 5 shows in a schematic partial cross-sectional view of another embodiment of the component set according to the invention 2 with a depositor 3 made of sheet steel, a reinforcing structure 4 made of an aluminum material and an adhesive 17 (Structural adhesive), with which the lightweight component components 3 . 4 glued according to the invention. The lightweight component components 3 . 4 were aligned prior to injection bonding and through a clip connector 18 of the depositor 3 fixed in the sense of a catch. The clip connector 18 is integral with the depositor 3 connected and clamp-shaped, so that one of the in 5 illustrated free-running ends of the reinforcing structure 4 in the clip connector 18 is clamped. In this way, the lightweight components are 3 . 4 clamped together and fixed in their previously adjusted alignment to each other.

6A zeigt in einer schematischen Teilquerschnittsdarstellung eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes 2 mit einem Einleger 3 aus Stahlblech, einer Verstärkungsstruktur 4 aus einem Leichtmetallwerkstoff und einem weiteren Bauteil 19 aus Stahlblech, welches durch eine Nietverbindung 20 mit einem Flanschbereich 3F des Einlegers 3 verbunden ist. Das weitere Bauteil 19 liegt auf den frei auslaufenden Enden der Verstärkungsrippe 4R der Verstärkungsstruktur 4 an und übt auf diese eine Druckkraft aus, so dass Einleger 3 und Verstärkungsstruktur 4 verspannt und dadurch in ihrer gemäß der Endgeometrie des Leichtbauteils vorgesehenen Position fixiert sind. Auf der Höhe des durch die Verstärkungsrippe 4R ausgebildeten Zugangs 6 weist das weitere Bauteil 19 eine Öffnung 21 auf, an welche ein nicht dargestelltes Injektionswerkzeug angesetzt werden kann. 6A shows in a schematic partial cross-sectional view of another embodiment of the component set according to the invention 2 with a depositor 3 made of sheet steel, a reinforcing structure 4 made of a light metal material and another component 19 made of sheet steel, which by a riveted joint 20 with a flange area 3F of the depositor 3 connected is. The other component 19 lies on the free ends of the reinforcing rib 4R the reinforcing structure 4 and exerts on this a compressive force, so that depositors 3 and reinforcing structure 4 are clamped and thereby fixed in their intended according to the final geometry of the lightweight component position. At the height of the through the rib 4R trained access 6 has the other component 19 an opening 21 to which an injection tool, not shown, can be attached.

Wie aus 6B ersichtlich, ist das weitere Bauteil 19 bereichsweise mit dem frei auslaufenden Ende der Verstärkungsrippe 4R verklebt. Die in 6B dargestellte vergrößerte Teilquerschnittsdarstellung schneidet den in 6A dargestellten Komponentensatz ein Stück weit tiefer in die Zeichenebene hinein. In diesem Bereich weist die Verstärkungsrippe 4R eine weitere Einbuchtung 11' auf und bildet dadurch einen weiteren Hohlraum 11' zwischen ihr 4R und dem weiteren Bauteil 19 aus. Der weitere Hohlraum 11' ist mit dem in 6A dargestellten Zugang 6, Kanal 9 und der Entlüftung 5 verbunden, sodass nach erfindungsgemäßem Injizieren von Klebemittel 17 in den Hohlraum 11 zwischen dem Einleger 3 und der Verstärkungsstruktur 4 auch der weitere Hohlraum 11' mit Klebemittel gefüllt ist, wie dies in 6B dargestellt ist. Auf diese Weise werden korrespondierende Klebestellen der Verstärkungsrippe 4R und des weiteren Bauteils 19 innerhalb des weiteren Hohlraums 11' mit Klebemittel 17 benetzt und die genannten Bauteile 4R, 19 miteinander verklebt.How out 6B can be seen, is the other component 19 partially with the free-running end of the reinforcing rib 4R bonded. In the 6B shown enlarged partial cross-sectional view cuts the in 6A shown component set a little deeper into the plane into it. In this area points the reinforcing rib 4R another indentation 11 ' and thereby forms another cavity 11 ' between her 4R and the other component 19 out. The further cavity 11 ' is with the in 6A presented access 6 , Channel 9 and the vent 5 connected, so that according to the invention injecting adhesive 17 in the cavity 11 between the depositor 3 and the reinforcing structure 4 also the further cavity 11 ' filled with adhesive, as in 6B is shown. In this way, corresponding splices of the reinforcing rib 4R and the other component 19 within the further cavity 11 ' with adhesive 17 wetted and the components mentioned 4R . 19 glued together.

7 zeigt in einer schematischen Teilquerschnittsdarstellung eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes 2 mit einem Einleger 3 aus Stahlblech, einer Verstärkungsstruktur 4 aus einem Leichtmetallwerkstoff und einem zusätzlichen Dichtwerkzeug 22. Letzteres ist derart geformt, dass es an dem Einleger 3 und der Verstärkungsstruktur 4 anliegt und dabei die zwischen dem Einleger 3 und der Verstärkungsstruktur 4 gelegenen Hohlräume 10 von außen abdichtet. 7 shows in a schematic partial cross-sectional view of another embodiment of the component set according to the invention 2 with a depositor 3 made of sheet steel, a reinforcing structure 4 made of a light metal material and an additional sealing tool 22 , The latter is shaped to fit the insert 3 and the reinforcing structure 4 rests while the between the depositor 3 and the reinforcing structure 4 located cavities 10 seals from the outside.

8 zeigt einen schematischen Teilquerschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Komponentensatzes 2, bei welchem zwei Zugänge 6 durch beide Leichtbauteilkomponenten 3, 4 gemeinsam ausgebildet sind. Die durch 7 gezeigten Hohlräume 10 laufen frei aus. Durch eine entsprechend geformte Düse eines nicht dargestellten Injektionswerkzeugs ist die Injektion von Klebemittel unter gleichzeitiger Abdichtung der frei auslaufenden Hohlräume 10 möglich. 8th shows a schematic partial cross-section of another embodiment of the component set according to the invention 2 in which two approaches 6 through both lightweight component components 3 . 4 are formed together. By 7 shown cavities 10 run free. By a correspondingly shaped nozzle of an injection tool, not shown, the injection of adhesive with simultaneous sealing of the free-running cavities 10 possible.

Die 9 und 10 zeigen in zwei weiteren schematischen Teilquerschnitten zwei weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Komponentensatzes 2, mit einem Einleger 3 aus Stahlblech und einer Verstärkungsstruktur 4 basierend auf einem Leichtmetallwerkstoff. Dabei sind gemäß 9 zwei Hohlräume 10 durch Einbuchtungen 11 in dem Einleger 3 und gemäß 10 zwei Hohlräume 10 durch paarweise korrespondierende Einbuchtungen beider Leichtbauteilkomponenten 3, 4 ausgebildet.The 9 and 10 show in two further schematic partial cross-sections two further embodiments of the component set according to the invention 2 , with a depositor 3 made of sheet steel and a reinforcing structure 4 based on a light metal material. Here are according to 9 two cavities 10 by indentations 11 in the depositor 3 and according to 10 two cavities 10 by pairs corresponding indentations of both lightweight component components 3 . 4 educated.

Die 11 bis 15 zeigen in fünf weiteren schematischen Teilquerschnitten fünf weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Komponentensatzes 2 mit Abstandhaltern 2326 zur Erzeugung eines gewünschten Abstands zwischen einem Einleger 3 aus Stahlblech und einer Verstärkungsstruktur 4 aus einem Aluminiumwerkstoff. Gemäß 11 bildet der Einleger 3 buchtenartige Abstandhalter 23 aus, wohingegen in 12 die Verstärkungsstruktur pinförmige Abstandhalter 24 ausbildet. 13 zeigt eine Kombination aus einem buchtenartigen Abstandhalter 23 des Einlegers 3 und zwei pinartigen Abstandhaltern 24 der Verstärkungsstruktur 4. In 14 sind separate Abstandhalter 25 zwischen dem Einleger 3 und der Verstärkungsstruktur 4 dargestellt. Gemäß 15 sind Glaskugeln 26, sogenannte Gap-Filler, als Abstandhalter im Klebemittel 17 vorgesehen.The 11 to 15 show in five further schematic partial cross sections five further embodiments of the component set according to the invention 2 with spacers 23 - 26 to create a desired distance between a depositor 3 made of sheet steel and a reinforcing structure 4 from an aluminum material. According to 11 forms the depositor 3 book-like spacers 23 whereas in 12 the reinforcing structure pin-shaped spacers 24 formed. 13 shows a combination of a book-like spacer 23 of the depositor 3 and two pin-like spacers 24 the reinforcing structure 4 , In 14 are separate spacers 25 between the depositor 3 and the reinforcing structure 4 shown. According to 15 are glass balls 26 , so-called gap-filler, as a spacer in the adhesive 17 intended.

16 zeigt in einem weiteren schematischen Teilquerschnitt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Komponentensatzes 2, bei welchem zum Zwecke der leichteren Positionierung die Verstärkungsstruktur 4 aus einem Aluminiumwerkstoff einen Stift 27 aufweist, welcher durch ein korrespondierendes Loch 28 in dem Einleger 3 aus Stahlblech gesteckt ist. 16 shows in a further schematic partial cross section a further embodiment of the component set according to the invention 2 in which, for the purpose of easier positioning, the reinforcing structure 4 made of an aluminum material a pin 27 which passes through a corresponding hole 28 in the depositor 3 made of sheet steel is inserted.

Schließlich zeigen die 17 bis 20 mit unterbrochen dargestellten Linien Klebeflächen 12 an einem Ausschnitt des Einlegers 3 aus Stahlblech, wobei die gezeigten Klebeflächen 12 auf die gleiche Art ebenso an einer Verstärkungsstruktur 4 vorgesehen werden können. In 17 ist die Klebefläche vollflächig vorgesehen. Gemäß 18 sind 4 kanalförmige Klebeflächen 12, gemäß 19 3 kreisförmige Klebeflächen 12 und gemäß 20 eine kreisförmige, von zwei kanalförmigen Klebeflächen 12 überlagerte Klebefläche 12 vorgesehen.Finally, the show 17 to 20 with interrupted lines adhesive surfaces 12 on a section of the insert 3 made of sheet steel, with the adhesive surfaces shown 12 in the same way also on a reinforcing structure 4 can be provided. In 17 the adhesive surface is provided over the entire surface. According to 18 are 4 channel-shaped adhesive surfaces 12 , according to 19 3 circular adhesive surfaces 12 and according to 20 a circular, of two channel-shaped adhesive surfaces 12 overlaid adhesive surface 12 intended.

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung eines einen schalenförmigen, offenen, dünnwandigen Einleger (3) aus einem ersten Material und wenigstens eine an dessen Innenseite lokal mit dem Einleger (3) verbundene rippen- oder wabenförmige Verstärkungsstruktur (4) aus einem zweiten Material umfassenden Leichtbauteils (1), mit den folgenden Schritten: Bereitstellen des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4); dreidimensionales Positionieren des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4) zueinander unter Ausbildung eines gewünschten, durch mindestens einen Abstandhalter erzeugten Abstands zueinander und wenigstens eines zwischen dem Einleger (3) und der Verstärkungsstruktur (4) angeordneten, eine Entlüftung (5) aufweisenden Hohlraums (10); anschließendes Fixieren des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4); Verkleben der Verstärkungsstruktur (4) mit dem Einleger (3) an dessen Innenseite mittels eines durch einen Zugang (6) in den wenigstens einen Hohlraum (10) injizierten Klebemittels (17) unter Verbindung des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4) nur an diskreten Klebeflächen.Method for producing a bowl-shaped, open, thin-walled insert ( 3 ) of a first material and at least one on the inside thereof locally with the insert ( 3 ) connected rib or honeycomb reinforcing structure ( 4 ) comprising a second material comprising lightweight component ( 1 ), with the following steps: providing the inserter ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ); three-dimensional positioning of the inserter ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ) to each other to form a desired distance generated by at least one spacer to each other and at least one between the insert ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ), a vent ( 5 ) having cavity ( 10 ); subsequent fixing of the inserter ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ); Gluing the reinforcing structure ( 4 ) with the depositor ( 3 ) on the inside thereof by means of an access ( 6 ) in the at least one cavity ( 10 ) injected adhesive ( 17 ) under the intermediary of the depositor ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ) only on discrete adhesive surfaces. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch – Einlegen des Einlegers (3) in einen Formhohlraum eines Gusswerkzeugs (14), – Beschichten des Einlegers (3) mit einer Beschichtung, welche einem Stoffschluss der Materialien des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4) entgegenwirkt, wenigstens in Bereichen, welche einen Teil des verbleibenden Formhohlraums des Gusswerkzeugs (14) begrenzen und – Gießen der Verstärkungsstruktur (4) in dem verbleibenden Formhohlraum des Gusswerkzeugs (14).Method according to claim 1, characterized by - inserting the inserter ( 3 ) in a mold cavity of a casting tool ( 14 ), - coating of the depositor ( 3 ) having a coating which is a material bond of the materials of the insert ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ), at least in areas which form part of the remaining mold cavity of the casting tool ( 14 ) and - casting the reinforcing structure ( 4 ) in the remaining mold cavity of the casting tool ( 14 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Fixieren mittels separater Klemmen, wenigstens eines weiteren Bauteils (19), Clipverbinders (18) des Einlegers (3), Vernieten, Clinchen oder Punktschweißen.Method according to claim 1 or 2, characterized by fixing by means of separate clamps, at least one further component ( 19 ), Clip connector ( 18 ) of the depositor ( 3 ), Riveting, clinching or spot welding. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Abdichten des Hohlraums (10) mittels – Aneinanderpressen von Einleger (3) und Verstärkungsstruktur (4), – eines zusätzlichen Dichtwerkzeugs (22) oder – durch Injizieren einer auf den Hohlraum (10) angepassten Menge an Klebemittel (17).Method according to one of the preceding claims, characterized by sealing the cavity ( 10 ) by means of - presses of inserts ( 3 ) and reinforcing structure ( 4 ), - an additional sealing tool ( 22 ) or by injecting one onto the cavity ( 10 ) adjusted amount of adhesive ( 17 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Injizieren eines Strukturklebers (17) mit gleichbleibendem oder expandierendem Volumen.Method according to one of the preceding claims, characterized by injecting a structural adhesive ( 17 ) with a constant or expanding volume. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Bereitstellen – großflächiger, – kanalförmiger, – punktueller oder – kanalförmiger und punktueller Klebestellen (12, 13) innerhalb des Hohlraums (10) an Einleger (3) und/oder Verstärkungsstruktur (4).Method according to one of the preceding claims, characterized by providing - large area, - channel-shaped, - punctual or - channel-shaped and punctiform splices ( 12 . 13 ) within the cavity ( 10 ) to depositors ( 3 ) and / or reinforcing structure ( 4 ). Komponentensatz (2) zur Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend einen schalenförmigen, offenen, dünnwandigen Einleger (3) aus einem ersten Material und wenigstens eine lokal mit dem Einleger (3) an dessen Innenseite zu verbindende rippen- oder wabenförmige Verstärkungsstruktur (4) aus einem zweiten Material, wobei der Einleger (3) und/oder die Verstärkungsstruktur (4) wenigstens eine Einbuchtung (11) zur Ausbildung eines zwischen Einleger (3) und Verstärkungsstruktur (4) angeordneten Hohlraums (10) aufweist, der wenigstens eine Entlüftung (5) und wenigstens einen Zugang (6) für ein Injizieren eines Klebemittels (17) für das Verkleben der Verstärkungsstruktur (4) mit dem Einleger (3) an dessen Innenseite mittels eines durch den Zugang (6) in den wenigstens einen Hohlraum (10) injizierten Klebemittels (17) unter Verbindung des Einlegers (3) und der Verstärkungsstruktur (4) nur an diskreten Klebeflächen aufweist.Component set ( 2 ) for use in a method for producing a lightweight component ( 1 ) according to one of the preceding claims, comprising a cup-shaped, open, thin-walled insert ( 3 ) of a first material and at least one locally with the depositor ( 3 ) on the inside to be joined rib or honeycomb reinforcing structure ( 4 ) of a second material, the insert ( 3 ) and / or the reinforcing structure ( 4 ) at least one indentation ( 11 ) for the formation of an intermediate deposit ( 3 ) and reinforcing structure ( 4 ) arranged cavity ( 10 ), the at least one vent ( 5 ) and at least one access ( 6 ) for injecting an adhesive ( 17 ) for bonding the reinforcing structure ( 4 ) with the depositor ( 3 ) on the inside thereof by means of access ( 6 ) in the at least one cavity ( 10 ) injected adhesive ( 17 ) under the intermediary of the depositor ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ) only on discrete adhesive surfaces. Komponentensatz (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (3) oder die Verstärkungsstruktur (4) oder beide (3, 4) gemeinsam den Zugang (6) ausbilden. Component set ( 2 ) according to claim 7, characterized in that the insert ( 3 ) or the reinforcing structure ( 4 ) or both ( 3 . 4 ) share access ( 6 ) train. Komponentensatz (2) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (3) und/oder die Verstärkungsstruktur (4) Abstandhalter (23 bis 26) zur Erzeugung eines gewünschten Abstands zwischen Einleger (3) und Verstärkungsstruktur (4) ausbilden.Component set ( 2 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the insert ( 3 ) and / or the reinforcing structure ( 4 ) Spacers ( 23 to 26 ) for creating a desired spacing between inserts ( 3 ) and reinforcing structure ( 4 ) train. Komponentensatz (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch separate Abstandhalter (25, 26) zwischen dem Einleger (3) und der Verstärkungsstruktur (4) zur Erzeugung eines gewünschten Abstands zwischen Einleger (3) und Verstärkungsstruktur (4).Component set ( 2 ) according to one of claims 7 to 9, characterized by separate spacers ( 25 . 26 ) between the depositor ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ) for creating a desired spacing between inserts ( 3 ) and reinforcing structure ( 4 ). Komponentensatz (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Abstandhalter (26) in dem zu injizierenden Klebemittel (17) angeordnet sind.Component set ( 2 ) according to claim 10, characterized in that the separate spacers ( 26 ) in the adhesive to be injected ( 17 ) are arranged. Komponentensatz (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (3) und die Verstärkungsstruktur (4) korrespondierende Stifte (27) und Löcher (28) für das Positionieren ausbilden.Component set ( 2 ) according to one of claims 7 to 11, characterized in that the insert ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ) corresponding pins ( 27 ) and holes ( 28 ) for positioning. Komponentensatz (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (3) wenigstens einen Clipverbinder (18) zum Fixieren mit der Verstärkungsstruktur (4) ausbildet.Component set ( 2 ) according to one of claims 7 to 12, characterized in that the insert ( 3 ) at least one clip connector ( 18 ) for fixing with the reinforcing structure ( 4 ) trains. Komponentensatz (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch ein weiteres Bauteil (19), welches den Einleger (3) und die Verstärkungsstruktur (4) in ihrer gemäß der Endgeometrie des Leichtbauteils (1) vorgesehenen Position fixiert.Component set ( 2 ) according to one of claims 7 to 13, characterized by a further component ( 19 ), which the depositor ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ) in their according to the final geometry of the lightweight component ( 1 ) fixed position. Komponentensatz (2) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem weiteren Bauteil (19) und der Verstärkungsstruktur (4) ein weiterer wenigstens teilweise mit Klebemittel (17) auszufüllender Hohlraum (11') vorgesehen ist, wodurch das weitere Bauteil (19) und die Verstärkungsstruktur (4R) miteinander verklebbar sind.Component set ( 2 ) according to claim 14, characterized in that between the further component ( 19 ) and the reinforcing structure ( 4 ) another at least partially with adhesive ( 17 ) cavity to be filled ( 11 ' ), whereby the further component ( 19 ) and the reinforcing structure ( 4R ) are glued together. Komponentensatz (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (3) oder die Verstärkungsstruktur (4) oder beide (3, 4) gemeinsam die Entlüftung (5) ausbilden.Component set ( 2 ) according to one of claims 7 to 15, characterized in that the insert ( 3 ) or the reinforcing structure ( 4 ) or both ( 3 . 4 ) together the vent ( 5 ) train. Komponentensatz (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 16, gekennzeichnet durch ein Dichtwerkzeug (22) mit einer Form passend, um an dem Einleger (3) und der Verstärkungsstruktur (4) anzuliegen und dabei wenigstens einen durch den Einleger (3) und die Verstärkungsstruktur (4) gebildeten Hohlraum (10) von außen abzudichten.Component set ( 2 ) according to one of claims 7 to 16, characterized by a sealing tool ( 22 ) with a shape suitable to the insert ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ) and at least one by the depositor ( 3 ) and the reinforcing structure ( 4 ) formed cavity ( 10 ) from the outside.
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