DE102016208149A1 - Method for connecting two components - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile (1, 3) mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines ersten Bauteils (1), an das eine unexpandierte Schaumschicht (2), welche ein Treibmittel enthält, angeschäumt ist, – Bereitstellen eines zweiten Bauteils (3), – Positionieren des ersten Bauteils (1) relativ zu dem zweiten Bauteil (3), derart, dass zwischen einer der Schaumschicht zugewandten Seite (3a) des zweiten Bauteils (3) und der unexpandierten Schaumschicht (2) ein Spalt (5) verbleibt, wobei die beiden Bauteile (1, 3) mittels eines Abstandshalteelements (4) in einem Abstand zueinander gehalten werden, – Aufschäumen der unexpandierten Schaumschicht (2), wodurch Schaum an das zweite Bauteil (3) gelangt und mit diesem verklebt.Method for connecting two components (1, 3), comprising the following steps: - providing a first component (1) to which an unexpanded foam layer (2) containing a propellant is foamed, - providing a second component (3), Positioning the first component (1) relative to the second component (3) such that a gap (5) remains between a side (3a) of the second component (3) facing the foam layer and the unexpanded foam layer (2); two components (1, 3) by means of a spacer element (4) are kept at a distance from each other, - foaming the unexpanded foam layer (2), whereby foam reaches the second component (3) and glued to this.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.The present invention relates to a method for connecting two components according to the features of claim 1.

Strukturkomponenten von Fahrzeugkarosserien, wie z. B. der Dachholm einer Fahrzeugkarosserie, sind als Hohlteile ausgeführt, die aus mehreren Blechteilen zusammengesetzt sind. Zur Versteifung derartiger Hohlteile können in ihrem Inneren Versteifungselemente angeordnet sein. Das „Außenteil” eines solchen Dachholms kann z. B. aus Stahlblech bestehen und das Versteifungsteil kann z. B. aus einem faserverstärkten, z. B. einem kohlefaserverstärkten Kunststoffmaterial bestehen. Kohlefaserverstärkte Kunststoffteile sind elektrisch leitend. Im Fall einer Potentialdifferenz zwischen dem Außenteil und dem Innenteil eines solchen Dachholms ist bereits bei der Fertigung auf entsprechende Korrosionsschutzmaßnahmen zu achten.Structural components of vehicle bodies, such. As the roof spar of a vehicle body, are designed as hollow parts, which are composed of several sheet metal parts. For stiffening such hollow parts may be arranged in their interior stiffening elements. The "outer part" of such a roof rail can, for. B. made of sheet steel and the stiffening part can, for. B. from a fiber reinforced, z. B. a carbon fiber reinforced plastic material. Carbon fiber reinforced plastic parts are electrically conductive. In the case of a potential difference between the outer part and the inner part of such a roof rail, attention must be paid to corresponding corrosion protection measures during production.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile anzugeben, das im Falle einer Potentialdifferenz zwischen den beiden Bauteilen eine hohe Korrosionssicherheit bietet.The object of the invention is to provide a method for connecting two components, which offers a high corrosion resistance in the case of a potential difference between the two components.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile nämliches eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils. Das erste Bauteil ist ein Bauteil, an das ein unexpandierter Kunststoffschaum, welcher ein Treibmittel enthält, angeschäumt ist. „Anschäumen” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der unexpandierte Schaum klebend mit dem ersten Bauteil verbunden ist.The starting point of the invention is a method for connecting two components of a first component and a second component. The first component is a component to which an unexpanded plastic foam, which contains a blowing agent, is foamed. "Foaming" in this context means that the unexpanded foam is adhesively bonded to the first component.

Unter einem „unexpandierten Schaum” versteht man einen Kunststoffschaum, der ein Treibmittel enthält. Durch Aktivieren des Treibmittels kann der Schaum aufgeschäumt werden. Bei dem Treibmittel kann es sich beispielsweise um Kohlendioxid handeln. Beim Aufschäumen wird das im unexpandierten Zustand des Schaums gebundene Kohlendioxid gasförmig und bewirkt dadurch ein Aufschäumen.By "unexpanded foam" is meant a plastic foam containing a propellant. By activating the blowing agent, the foam can be foamed. The propellant may be, for example, carbon dioxide. During foaming, the carbon dioxide bound in the unexpanded state of the foam becomes gaseous and thereby causes foaming.

Die beiden o. g. Bauteile werden zunächst relativ zueinander positioniert und zwar derart, dass zwischen eine dem Schaum zugewandte Seite des zweiten Bauteils und dem unexpandierten Schaum ein Abstand bzw. ein Spalt verbleibt, wobei die beiden Bauteile mittels eines Abstandshalteelements in einem Abstand voneinander gehalten werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die beiden Bauteile einander nicht berühren, d. h. dass die beiden Bauteile nicht unmittelbar, insbesondere nicht elektrisch leitend, miteinander verbunden sind.The two o. G. Components are first positioned relative to each other in such a way that between a side facing the foam of the second component and the unexpanded foam remains a gap or a gap, wherein the two components are held by a spacer element at a distance from each other. This ensures that the two components do not touch each other, ie. H. that the two components are not directly, in particular not electrically conductive, connected to each other.

Anschließend wird der unexpandierte Schaum durch Aktivieren des Treibmittels aufgeschäumt. Durch das Aufschäumen gelangt der Schaum an das zweite Bauteil und verklebt mit dem zweiten Bauteil Die beiden Bauteile werden also durch den Schaum miteinander verbunden. Da der Schaum luftdicht ist, und er den ursprünglich vorhandenen Spalt zwischen den beiden Bauteilen vollständig ausfüllt, verhindert der Schaum ein Eindringen von Luft bzw. Luftfeuchtigkeit zwischen die Bauteile und somit eine Korrosion der Bauteile.Subsequently, the unexpanded foam is foamed by activating the propellant. As a result of the foaming, the foam reaches the second component and adheres to the second component. The two components are thus joined together by the foam. Since the foam is airtight, and it completely fills the gap between the two components originally present, the foam prevents ingress of air or humidity between the components and thus corrosion of the components.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Abstandshalteelement vor dem Aufschäumen des unexpandierten Schaums ein Stück weit in den unexpandierten Schaum hineinragt. Wenn das Abstandshalteelement mit dem zweiten Bauteil verbunden ist, wird dadurch eine gewisse „Vorfixierung” der beiden Bauteile relativ zueinander erreicht. Anders ausgedrückt, wird durch das ein Stück weit in den unexpandierten Schaum hineinragende Abstandshalteelement ein gewisser Formschluss erreicht und ein unbeabsichtigtes Verrutschen der beiden Bauteile vor ihrem Verkleben durch den Schaum verhindert.According to a development of the invention, it is provided that the spacer element protrudes a little way into the unexpanded foam before foaming the unexpanded foam. If the spacer element is connected to the second component, a certain "prefixing" of the two components relative to one another is thereby achieved. In other words, the spacer element protruding a little way into the unexpanded foam achieves a certain degree of positive locking and prevents unintentional slipping of the two components before they are adhesively bonded by the foam.

Während des Aufschäumens des unexpandierten Schaums ist dieser zähflüssig. Sofern das erste Bauteil mit seinem Schaum auf dem Abstandshalteelement aufliegt, kann es während des Aufschäumens aufgrund der auf das erste Bauteil wirkenden Schwerkraft zu einer gewissen Verschiebung des ersten Bauteils in Bezug auf das zweite Bauteil kommen, d. h. die beiden Bauteile können sich während des Aufschäumens aufgrund der Wirkung der Schwerkraft ein Stück weit aufeinander zubewegen, soweit, bis sie jeweils das Abstandshalteelement unmittelbar berühren.During the foaming of the unexpanded foam, this is viscous. If the first component rests with its foam on the spacer element, during the foaming, due to the gravitational force acting on the first component, a certain displacement of the first component relative to the second component may occur, i. H. the two components may move towards each other during the foaming due to the effect of gravity, so far, until they each touch the spacer element directly.

Nach dem Aufschäumen des Schaums ist das Abstandshalteelement vollständig von dem Schaum umgeben und vor einem Zudringen von Umgebungsluft bzw. Luftfeuchtigkeit geschützt, wodurch eine hohe Sicherheit gegen Korrosion erreicht wird.After the foaming of the foam, the spacer element is completely surrounded by the foam and protected from the ingress of ambient air or humidity, whereby a high degree of protection against corrosion is achieved.

Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der vor dem Aufschäumen zwischen dem zweiten Bauteil und dem Schaum des ersten Bauteils bestehende Spalt in einen Bereich zwischen 0,5 mm und 3 mm oder im Bereich zwischen 1 mm und 2,5 mm oder im Bereich zwischen 1,5 mm und 2,5 mm liegt.According to the invention, it may be provided that the gap existing between the second component and the foam of the first component before foaming is in a range between 0.5 mm and 3 mm or in the range between 1 mm and 2.5 mm or in the range between 1.5 mm and 2.5 mm.

Um zu vermeiden, dass zwischen den beiden Bauteilen eine elektrische Spannungsreihe entsteht, wird vorzugsweise ein elektrisch nichtleitender Schaum bzw. ein elektrisch isolierender Schaum verwendet.In order to avoid that an electrical voltage series arises between the two components, preferably an electrically non-conductive Foam or an electrically insulating foam used.

Sofern es sich bei den Bauteilen um Bauteile einer herzustellenden Fahrzeugkarosserie handelt, kann es erforderlich sein, dass die beiden Bauteile bzw. zumindest das zweite Bauteil mit einer Beschichtung bzw. einer Lackierung versehen wird. Hierzu kann vor dem Aufschäumen des unexpandierten Schaums eine Beschichtungsflüssigkeit in den Spalt eingebracht werden, wodurch zumindest auf die dem Schaum zugewandte Seite des zweiten Bauteils Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die beiden Bauteile vor dem Aufschäumen des unexpandierten Schaums in ein Beschichtungsbad eingetaucht werden. Das Aufbringen der Beschichtung kann insbesondere im Wege einer Kathodentauchlackierung erfolgen, was ein besonders gleichmäßiges Aufbringen der Beschichtung ermöglicht.If the components are components of a vehicle body to be produced, it may be necessary for the two components or at least the second component to be provided with a coating or a coating. For this purpose, before the foaming of the unexpanded foam, a coating liquid can be introduced into the gap, whereby coating liquid is applied at least to the side of the second component facing the foam. In particular, it can be provided that the two components are immersed in a coating bath prior to foaming the unexpanded foam. The application of the coating can be carried out in particular by means of a cathode dip coating, which allows a particularly uniform application of the coating.

Nach dem Aufbringen der Beschichtung wird diese getrocknet. Das Trocknen kann z. B. in einem Trocknungsofen bzw. einer Trockenkammer erfolgen. Nach dem Trocknen der Beschichtung kann dann das Aufschäumen des unexpandierten Schaums durchgeführt werden.After application of the coating, this is dried. The drying can z. B. done in a drying oven or a drying chamber. After drying the coating, the foaming of the unexpanded foam can then be carried out.

Das in dem unexpandierten Schaum enthaltene bzw. chemisch gebundene Treibmittel, bei dem es sich beispielsweise um Kohlendioxid handeln kann, kann durch Aufheizen des unexpandierten Schaums auf eine Temperatur, die oberhalb einer vorgegebenen „Aktivierungstemperatur” liegt, initiiert werden („Aktivieren des Treibmittels”). Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Aktivierungstemperatur bei circa 150° Celsius liegt und dass der unexpandierte Schaum entsprechend auf eine Temperatur von mehr als 150° Celsius aufgeheizt wird, wodurch das im unexpandierten Schaum enthaltene Treibmittel in einen gasförmigen Zustand übergeht und den Schaum expandiert.The propellant contained in the unexpanded foam, which may, for example, be carbon dioxide, may be initiated by heating the unexpanded foam to a temperature which is above a predetermined "activation temperature" ("activating the propellant"). , For example, it can be provided that the activation temperature is about 150 ° Celsius and that the unexpanded foam is heated accordingly to a temperature of more than 150 ° Celsius, whereby the blowing agent contained in the unexpanded foam passes into a gaseous state and expands the foam.

Das oben erwähnte Abstandshalteelement kann an einem der beiden Bauteile, z. B. an dem zweiten Bauteil, fixiert sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass vor dem Positionieren der beiden Bauteile in einem der beiden Bauteile ein Durchgangsloch hergestellt wird, in das ein als Abstandshalteelement fungierendes Clipelement eingeclipst wird, wobei das Clipelement auf der dem Schaum zugewandten Seite des zweiten Bauteils von dem zweiten Bauteil absteht.The above-mentioned spacer element can on one of the two components, for. B. on the second component to be fixed. For example, it can be provided that before the positioning of the two components in one of the two components, a through hole is made, in which a spacer element acting as a clip element is clipped, wherein the clip member protrudes on the side facing the foam of the second component of the second component.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass vor dem Positionieren der beiden Bauteile auf eines der beiden Bauteile, z. B. auf das zweite Bauteil, ein als Abstandshalteelement fungierendes Element aufgeschweißt, aufgeklebt oder in anderer Weise auf dem betreffenden Bauteil befestigt wird. Das als Abstandshalteelement verwendete Element kann beispielsweise durch eine Kugel oder durch mehrere Kugeln gebildet sein oder eine Kugel oder mehrere Kugeln aufweisen.Alternatively, it can be provided that before positioning the two components on one of the two components, for. B. on the second component, a member acting as a spacer element welded, glued or otherwise secured on the component in question. The element used as a spacer element may for example be formed by a ball or by a plurality of balls or have a ball or more balls.

Das Anschäumen der unexpandierten Schaumschicht an das erste Bauteil kann beispielsweise in einem Spritzgusswerkzeug erfolgen. Vorzugsweise wird in der unexpandierten Schaumschicht eine Ausnehmung hergestellt, in die dann das Abstandshalteelement eingeführt werden kann. Beispielsweise kann beim Anschäumen der unexpandierten Schaumschicht an das erste Bauteil eine kugelkalottenförmige Ausnehmung hergestellt werden, in die dann eine Kugel des Abstandshalteelements eingedrückt werden kann. Dadurch wird zwischen dem Abstandshalteelement und der unexpandierten Schaumschicht des ersten Bauteils ein gewisser Formschluss erzeugt, der die beiden Bauteile bereits vor dem Aufschäumen der unexpandierten Schaumschicht, d. h. bereits vor dem Aktivieren der Schaumschicht, relativ zueinander vorfixiert und ein unbeabsichtigtes Verrutschen der beiden Bauteile verhindert.The foaming of the unexpanded foam layer to the first component can be done for example in an injection molding tool. Preferably, a recess is made in the unexpanded foam layer, into which then the spacer element can be inserted. For example, during foaming of the unexpanded foam layer to the first component, a spherical cap-shaped recess can be made, in which then a ball of the spacer element can be pressed. As a result, a certain positive connection is created between the spacer element and the unexpanded foam layer of the first component, which prevents the two components from foaming before the unexpanded foam layer, ie. H. already pre-fixed relative to one another before activating the foam layer and prevents unintentional slipping of the two components.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in connection with the drawing. Show it:

1 einen Zustand der beiden Bauteile vor dem Aufschäumen der unexpandierten Schaumschicht; und 1 a condition of the two components before foaming the unexpanded foam layer; and

2 einen Dachholm eines Fahrzeugs als mögliches Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a roof rail of a vehicle as a possible example of application of the method according to the invention.

1 zeigt ein erstes Bauteil 1, bei dem es sich beispielsweise um ein kohlefaserverstärktes Kunststoffbauteil handeln kann. An das erste Bauteil 1 ist eine Schaumschicht 2 angeschäumt. In dem in 1 gezeigten Zustand befindet sich die Schaumschicht in einem unexpandierten Zustand. Die Schaumschicht 2 enthält also ein Treibmittel, das z. B. durch Erhitzen der Schaumschicht 2 aktiviert werden kann, wodurch ein Aufschäumen der zunächst unexpandierten Schaumschicht 2 initiiert werden kann. Das Anschäumen der unexpandierten Schaumschicht 2 an das erste Bauteil 1 kann z. B. mittels eines Spritzgusswerkzeugs bzw. in einem Spritzgusswerkzeug erfolgen. 1 shows a first component 1 , which may be, for example, a carbon fiber reinforced plastic component. To the first component 1 is a foam layer 2 foamed. In the in 1 As shown, the foam layer is in an unexpanded state. The foam layer 2 So contains a propellant that z. B. by heating the foam layer 2 can be activated, causing a foaming of the initially unexpanded foam layer 2 can be initiated. The foaming of the unexpanded foam layer 2 to the first component 1 can z. B. by means of an injection molding tool or in an injection molding tool.

In dem ersten Bauteil 1 ist hier eine muldenartige bzw. kugelkalottenartige Vertiefung 1a vorgesehen. Bei der Herstellung der unexpandierten Schaumschicht 2 oder nach der Herstellung der unexpandierten Schaumschicht 2 wird in dieser eine Ausnehmung 2a hergestellt. Die Ausnehmung 2a hat hier die Form einer Kugelkalotte. Ein Vorteil der Erfindung ist auch, dass die Montagekräfte bei der Befestigung im Schaum deutlich geringer sind als bei einer Befestigung im kohlefaserverstärkten Bauteil 1.In the first component 1 Here is a trough-like or kugelkalottenartige depression 1a intended. In the production of the unexpanded foam layer 2 or after the production of the unexpanded foam layer 2 is in this a recess 2a produced. The recess 2a here has the form of a spherical cap. An advantage of the invention is also that the assembly forces in the Attachment in the foam are significantly lower than in a mounting in the carbon fiber reinforced component 1 ,

1 zeigt ferner ein zweites Bauteil 3, auf das ein Abstandshalteelement 4, das durch zwei miteinander verbundene, z. B. verschweißte Kugeln 4a, 4b gebildet ist, aufgeschweißt ist. Die Kugel 4a kann mit dem zweiten Bauteil 3 verschweißt sein. Bei dem zweiten Bauteil 3 kann es sich beispielsweise um ein Stahl- bzw. oder Aluminiumblechbauteil handeln, insbesondere um ein Stahl- bzw. oder Aluminiumblechbauteil einer herzustellenden Fahrzeugkarosserie. Die das Abstandshalteelement 4 bildenden Kugeln 4a, 4b können ebenfalls aus Stahl oder Aluminium bestehen. 1 further shows a second component 3 on which a spacer element 4 which is interconnected by two interconnected, e.g. B. welded balls 4a . 4b is formed, welded on. The ball 4a can with the second component 3 be welded. In the second component 3 it may, for example, be a steel or aluminum sheet component, in particular a steel or aluminum sheet component of a vehicle body to be produced. The spacer element 4 forming balls 4a . 4b can also be made of steel or aluminum.

Nach dem Herstellen der beiden Bauteile 1, 3 und dem Anschäumen der unexpandierten Schaumschicht 2 an das Bauteil 1 werden die beiden Bauteile 1, 3 relativ zueinander positioniert. Hierzu wird die Kugel 4b des Abstandshalteelements 4 in die in der Schaumschicht 2 vorgesehene Ausnehmung 2a eingedrückt. Dadurch entsteht zwischen dem Abstandshalteelement 4 und der Schaumschicht 2 ein gewisser Formschluss, durch den die beiden Bauteile 1, 3 vorfixiert und gegen Verrutschen gesichert werden.After making the two components 1 . 3 and foaming the unexpanded foam layer 2 to the component 1 become the two components 1 . 3 positioned relative to each other. This is the ball 4b of the spacer element 4 in the foam layer 2 provided recess 2a pressed. This results between the spacer element 4 and the foam layer 2 a certain form fit, through which the two components 1 . 3 prefixed and secured against slipping.

Wie aus 1 ersichtlich ist, besteht zunächst zwischen einer der Schaumschicht 2 zugewandten Oberseite 3a des zweiten Bauteils 3 und der Schaumschicht 2 ein Spalt 5, dessen Breite z. B. im Bereich zwischen 1,5 mm und 2 mm liegt. Sofern es sich bei den beiden Bauteilen 1, 3 um Bauteile einer herzustellenden Fahrzeugkarosserie handelt, ist der Spalt 5 wichtig, um ein Beschichten bzw. Lackieren, insbesondere ein Tauchlackieren der beiden relativ zueinander vorpositionierten Bauteile 1, 3 zu ermöglichen.How out 1 it can be seen initially exists between one of the foam layer 2 facing top 3a of the second component 3 and the foam layer 2 A gap 5 whose width z. B. is in the range between 1.5 mm and 2 mm. Unless it is the two components 1 . 3 is to components of a manufactured vehicle body, is the gap 5 important to a coating or painting, in particular a dip coating of the two relatively prepositioned components 1 . 3 to enable.

Durch Eintauchen der relativ zueinander vorpositionierten Bauteile 1, 3 in ein Kathodentauchlackierungsbad kann Beschichtungsflüssigkeit (z. B. ein Lack) in den Spalt 5 eindringen, was ein vollständiges Beschichten des zweiten Bauteils 3 ermöglicht. Nach einem Trocknen der Beschichtung können die beiden Bauteile 1, 3 über den Schaum 2 miteinander verklebt werden.By dipping the relatively pre-positioned components 1 . 3 In a cathodic dip-coating bath, coating liquid (eg, a varnish) may be introduced into the gap 5 penetrate, resulting in a complete coating of the second component 3 allows. After drying the coating, the two components 1 . 3 over the foam 2 glued together.

Hierzu muss das in dem unexpandierten Schaum 2 enthaltene Treibmittel aktiviert werden. Das Aktivieren des Treibmittels kann durch Erhitzen des Schaums 2 auf eine Temperatur, die oberhalb einer vorgegebenen Aktivierungstemperatur liegt, erfolgen. Beispielsweise kann die gesamte in 1 gezeigte Anordnung in einen Ofen bzw. in eine Heizkammer eingebracht werden und auf eine Temperatur von 150° Celsius oder darüber erhitzt werden. Wird der unexpandierte Schaum auf eine Temperatur erhitzt, die oberhalb der Aktivierungstemperatur des Treibmittels liegt, kommt es zu einem Aufschäumen des Schaums, was dazu führt, dass der Schaum sich ausdehnt und der Spalt 5 vollständig mit Schaum ausgefüllt wird.This must be done in the unexpanded foam 2 contained propellants are activated. The activation of the propellant can be achieved by heating the foam 2 to a temperature which is above a predetermined activation temperature, take place. For example, the entire in 1 shown assembly are introduced into an oven or in a heating chamber and heated to a temperature of 150 ° C or above. If the unexpanded foam is heated to a temperature above the activation temperature of the propellant, the foam will foam, causing the foam to expand and the gap to expand 5 completely filled with foam.

Dabei kommt es zu einem Verkleben der dem Schaum 2 zugewandten Oberseite 3a des zweiten Bauteils 3 und des Schaums 2 und somit zu einem Verkleben der beiden Bauteile 1, 3. Die als Abstandshalteelement fungierende „Doppelkugel” (d. h. das durch die beiden Kugeln 4a, 4b gebildete Abstandshalteelement 4) wird dabei vollständig von Schaum umschlossen. Da der Schaum luftdicht und wasserdicht ist, wird der zwischen den beiden Bauteilen 1, 3 befindliche Bereich vor Korrosion geschützt.This results in a sticking of the foam 2 facing top 3a of the second component 3 and the foam 2 and thus to a bonding of the two components 1 . 3 , The acting as a spacer element "double ball" (ie that by the two balls 4a . 4b formed spacer element 4 ) is completely enclosed by foam. As the foam is airtight and waterproof, it will be between the two components 1 . 3 area protected from corrosion.

2 zeigt ein Anwendungsbeispiel des oben beschriebenen Verfahrens. 2 shows an application example of the method described above.

2 zeigt einen Dachholm 6 einer herzustellenden Fahrzeugkarosserie. Der Dachholm 6 erstreckt sich senkrecht zur Zeichenebene und verbindet ein Dachblech 7 einer Fahrzeugkarosserie mit einer Seitenwand 8 der Fahrzeugkarosserie. Der Dachholm ist als Hohlteil ausgeführt. Er besteht aus einem Holmaußenblech 9 und einer darunter befindlichen Struktur- bzw. Versteifungskomponente 10. Die Struktur- bzw. Versteifungskomponente 10 wiederum besteht aus Stahlblechlagen 11, 12, 13. Die Stahlblechlagen 12, 13 definieren einen Hohlraum 14, in dem ein faserverstärktes Versteifungselement 15 angeordnet ist. Bei dem Versteifungselement 15 kann es sich beispielsweise um ein kohlefaserverstärktes Kunststoffbauteil handeln. Auf Außenseiten des Versteifungselements 15 ist eine Schicht unexpandierten Kunststoffschaums 2 aufgebracht. 2 shows a roof rail 6 a manufactured vehicle body. The roof spar 6 extends perpendicular to the drawing plane and connects a roof plate 7 a vehicle body with a side wall 8th the vehicle body. The roof spar is designed as a hollow part. It consists of a Holmaußenblech 9 and an underlying structural or stiffening component 10 , The structural or stiffening component 10 again consists of sheet steel layers 11 . 12 . 13 , The sheet steel layers 12 . 13 define a cavity 14 in which a fiber reinforced stiffening element 15 is arranged. At the stiffening element 15 it may be, for example, a carbon fiber reinforced plastic component. On outsides of the stiffening element 15 is a layer of unexpanded plastic foam 2 applied.

In dem in 2 gezeigten Zustand ist das Versteifungselement 15 noch nicht mit den Blechlagen 12, 13 verbunden bzw. verklebt. Dementsprechend besteht zwischen der Schaumschicht 2 und der Versteifungslage 12 bzw. 13 ein dünner Spalt 5. Das Versteifungselement 15, welches funktional dem in 1 gezeigten ersten Bauteil 1 entspricht, kann über ein Abstandshalteelement 4 (vgl. 1) in dem den Spalt 5 definierenden Abstand gehalten und relativ zu den Blechlagen 12, 13 positioniert werden. Durch Eintauchen der herzustellenden Fahrzeugkarosserie bzw. des Dachholms 6 in ein Tauchbad (Kathodentauchlackierungsbad) kann der gesamte Dachholm, d. h. innen und außen, mit einer Beschichtung versehen werden.In the in 2 shown state is the stiffening element 15 not yet with the sheet metal layers 12 . 13 connected or glued. Accordingly, there is between the foam layer 2 and the stiffening situation 12 respectively. 13 a thin gap 5 , The stiffening element 15 which is functional in the 1 shown first component 1 can correspond, via a spacer element 4 (see. 1 ) in which the gap 5 held defining distance and relative to the sheet metal layers 12 . 13 be positioned. By dipping the vehicle body or the roof rail 6 In a dip (Kathodentauchlackierungsbad), the entire roof spar, ie inside and outside, be provided with a coating.

Nach einem Trocknen der Beschichtung wird die unexpandierte Schaumschicht 2 auf eine Temperatur oberhalb einer vorgegebenen Aktivierungstemperatur erhitzt, was zu einem Expandieren der unexpandierten Schaumschicht 2 und somit zu einem Verkleben des Versteifungselements 15 mit den Blechlagen 12, 13 führt.After drying the coating, the unexpanded foam layer 2 heated to a temperature above a predetermined activation temperature, resulting in an expansion of the unexpanded foam layer 2 and thus to a bonding of the stiffening element 15 with the sheet metal layers 12 . 13 leads.

Claims (16)

Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile (1, 3) mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines ersten Bauteils (1), an das eine unexpandierte Schaumschicht (2), welche ein Treibmittel enthält, angeschäumt ist, – Bereitstellen eines zweiten Bauteils (3), – Positionieren des ersten Bauteils (1) relativ zu dem zweiten Bauteil (3), derart, dass zwischen einer der Schaumschicht zugewandten Seite (3a) des zweiten Bauteils (3) und der unexpandierten Schaumschicht (2) ein Spalt (5) verbleibt, wobei die beiden Bauteile (1, 3) mittels eines Abstandshalteelements (4) in einem Abstand zueinander gehalten werden, – Aufschäumen der unexpandierten Schaumschicht (2), wodurch Schaum an das zweite Bauteil (3) gelangt und mit diesem verklebt.Method for connecting two components ( 1 . 3 ) comprising the following steps: - providing a first component ( 1 ) to which an unexpanded foam layer ( 2 ), which contains a foaming agent, is foamed, - providing a second component ( 3 ), - positioning of the first component ( 1 ) relative to the second component ( 3 ), such that between a side facing the foam layer ( 3a ) of the second component ( 3 ) and the unexpanded foam layer ( 2 ) A gap ( 5 ), the two components ( 1 . 3 ) by means of a spacer element ( 4 ) are kept at a distance from each other, - foaming of the unexpanded foam layer ( 2 ), causing foam to the second component ( 3 ) and glued to this. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandshalteelement (4) vor dem Aufschäumen ein Stück weit in den unexpandierten Schaum hineinragt.Method according to claim 1, characterized in that the spacer element ( 4 ) protrudes a little before the foaming in the unexpanded foam. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Bauteile (1, 3) während des Aufschäumens aufgrund der Wirkung der Schwerkraft ein Stück weit aufeinander zubewegen und jeweils das Abstandshalteelement (5) unmittelbar berühren.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the two components ( 1 . 3 ) move during the foaming due to the effect of gravity a little way to each other and each of the spacer element ( 5 ) touch directly. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandshalteelement (4) durch das Aufschäumen vollständig umschäumt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spacer element ( 4 ) is completely foamed by the foaming. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt eine Spaltbreite aufweist, die im Bereich zwischen 0,5 mm und 3 mm oder im Bereich zwischen 1 mm und 2,5 mm oder im Bereich zwischen 1,5 mm und 2,5 mm liegt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gap has a gap width in the range between 0.5 mm and 3 mm or in the range between 1 mm and 2.5 mm or in the range between 1.5 mm and 2.5 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch nichtleitender Schaum verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that an electrically non-conductive foam is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufschäumen eine Beschichtungsflüssigkeit in den Spalt (5) eingebracht wird, wodurch die der Schaumschicht (2) zugewandte Seite (3a) des zweiten Bauteils (3) mit einer Beschichtung versehen wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that before foaming a coating liquid in the gap ( 5 ), whereby the foam layer ( 2 ) facing side ( 3a ) of the second component ( 3 ) is provided with a coating. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Beschichtung auf die der Schaumschicht (2) zugewandte Seite (3a) des zweiten Bauteils (3) im Wege einer Kathodentauchlackierung erfolgt.A method according to claim 7, characterized in that the application of the coating on the foam layer ( 2 ) facing side ( 3a ) of the second component ( 3 ) takes place by means of a cathode dip coating. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (2) mittels einer Heizeinrichtung aufgeheizt wird, wobei durch das Aufheizen das in der unexpandierten Schaumschicht (2) enthaltene Treibmittel aktiviert wird, was zu einem Aufschäumen der unexpandierten Schaumschicht (2) und zu einem Verkleben der aufgeschäumten Schaumschicht mit dem zweiten Bauteil (3) führt.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the foam layer ( 2 ) is heated by means of a heating device, wherein the heating in the unexpanded foam layer ( 2 ) is activated, resulting in a foaming of the unexpanded foam layer ( 2 ) and to bond the foamed foam layer to the second component ( 3 ) leads. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die unexpandierte Schaumschicht (2) auf eine Temperatur von mindestens 150° Celsius aufgeheizt wird.A method according to claim 9, characterized in that the unexpanded foam layer ( 2 ) is heated to a temperature of at least 150 ° Celsius. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Positionieren der beiden Bauteile (1, 3) in einem der beiden Bauteile (3) ein Durchgangsloch hergestellt wird, in das ein als Abstandshalteelement fungierendes Clipelement eingeclipst wird.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that before the positioning of the two components ( 1 . 3 ) in one of the two components ( 3 ), a through hole is made, in which a spacer element acting as a clip element is clipped. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Positionieren der beiden Bauteile (1, 3) auf eines der beiden Bauteile (3), insbesondere auf das zweite Bauteil (3) ein als Abstandshalteelement fungierendes Element (4) aufgeschweißt, aufgeklebt oder in anderer Weise daran befestigt wird.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that before the positioning of the two components ( 1 . 3 ) on one of the two components ( 3 ), in particular to the second component ( 3 ) an element acting as a spacer element ( 4 ) is welded, glued or otherwise attached thereto. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) durch eine Kugel gebildet ist oder mindestens eine Kugel (4a, 4b) aufweist.Method according to claim 12, characterized in that the element ( 4 ) is formed by a ball or at least one ball ( 4a . 4b ) having. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der unexpandierten Schaumschicht eine kugelkalottenförmige Ausnehmung (2a) erzeugt wird, in die das Abstandshalteelement (4) eingedrückt wird, wodurch die beiden Bauteile (1, 3) vor dem Aufschäumen formschlüssig relativ zueinander vorpositioniert werden.Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that in the unexpanded foam layer a spherical cap-shaped recess ( 2a ) into which the spacer element ( 4 ), whereby the two components ( 1 . 3 ) are pre-positioned before frothing positively relative to each other. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Bauteil (1) faserverstärktes Kunststoffbauteil, insbesondere ein kohlefaserverstärktes Kunststoffbauteil, verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that as the first component ( 1 ) fiber reinforced plastic component, in particular a carbon fiber reinforced plastic component, is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Bauteil (3) ein Bauteil aus einem Metallblech, insbesondere aus einem Stahl- oder Aluminiumblech, verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 15, characterized in that as a second component ( 3 ) a component of a metal sheet, in particular of a steel or aluminum sheet is used.
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