DE102016208149B4 - 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, dadurch gekennzeichnet, dass in der unexpandierten Schaumschicht eine 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 for connecting two components (1, 3) with the following steps: - providing a first component (1) to which an unexpanded foam layer (2) containing a blowing agent 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), the the two components (1, 3) are kept at a distance from one another by means of a spacer element (4), - foaming of the unexpanded foam layer (2), as a result of which foam reaches and adheres to the second component (3), characterized in that in the unexpanded foam layer, a recess (2a) is produced into which the spacer element (4) is pressed, as a result of which the two components (1, 3) are positively pre-positioned relative to one another before foaming.

Description

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

Ein derartiges Verfahren ist aus der US 2003 0194548 A1 bekannt. Zum technischen Hintergrund der Erfindung zählen die DE 60118816 T2 , DE 60204736 T2 , DE 198 58 903 A1 , DE 10 2012 005 507 A1 sowie die DE 10 2012 217 959 A1 .Such a method is known from the US 2003 0194548 A1 known. The technical background of the invention includes DE 60118816 T2 . DE 60204736 T2 . DE 198 58 903 A1 . DE 10 2012 005 507 A1 as well as the DE 10 2012 217 959 A1 ,

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. B. the roof spar of a vehicle body, are designed as hollow parts which are composed of several sheet metal parts. To stiffen such hollow parts, stiffening elements can be arranged in their interior. The "outer part" of such a roof spar can, for. B. consist of sheet steel and the stiffening part can, for. B. from a fiber reinforced, e.g. a carbon fiber reinforced plastic material. Carbon fiber reinforced plastic parts are electrically conductive. In the event of a potential difference between the outer part and the inner part of such a roof spar, appropriate corrosion protection measures must be taken during manufacture.

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 level of corrosion protection in the event 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 refinements and developments of the invention can be found in the subclaims.

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, namely a first component and a second component. The first component is a component to which an unexpanded plastic foam containing a blowing agent is foamed. In this context, “foaming” means that the unexpanded foam is 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.An “unexpanded foam” is a plastic foam that contains a blowing agent. The foam can be foamed by activating the blowing agent. The blowing agent can be, for example, carbon dioxide. When foaming, the carbon dioxide bound in the unexpanded state of the foam becomes gaseous, causing 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 above Components are initially positioned relative to one another in such a way that a distance or a gap remains between a side of the second component facing the foam and the unexpanded foam, the two components being kept at a distance from one another by means of a spacing element. This ensures that the two components do not touch each other, i. H. that the two components are not directly, in particular not electrically conductive, connected to one another.

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.The unexpanded foam is then foamed by activating the blowing agent. As a result of the foaming, the foam reaches the second component and sticks to the second component. The two components are therefore connected to each other by the foam. Since the foam is airtight, and it completely fills the originally existing gap between the two components, the foam prevents air or air humidity from entering 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 bit into the unexpanded foam before the unexpanded foam is foamed. If the spacer element is connected to the second component, a certain “pre-fixing” of the two components is achieved relative to one another. In other words, the spacer element protruding a bit into the unexpanded foam achieves a certain form fit and prevents the two components from slipping unintentionally before they are glued together 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.While the unexpanded foam is foaming, it is viscous. If the first component rests with its foam on the spacer element, a certain displacement of the first component with respect to the second component can occur during foaming due to the gravity acting on the first component, i. H. the two components can move a little towards each other during the foaming due to the effect of gravity until they each directly touch the spacer element.

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 is protected against the ingress of ambient air or air humidity, whereby a high level of security 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 0,5mm und 3mm oder im Bereich zwischen 1mm und 2,5mm oder im Bereich zwischen 1,5mm und 2,5mm liegt.According to the invention it can be provided that the gap existing before the foaming between the second component and the foam of the first component in a range between 0.5mm and 3mm or in the range between 1mm and 2.5mm or in the range between 1.5mm and 2.5mm.

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 an electrical voltage series occurring between the two components, an electrically non-conductive foam or an electrically insulating foam is preferably 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, a coating liquid can be introduced into the gap before the unexpanded foam is foamed, 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 before the unexpanded foam is foamed. The coating can be applied in particular by means of a cathode dip coating, which enables the coating to be applied particularly uniformly.

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 the coating has been applied, it is dried. Drying can e.g. B. in a drying oven or a drying chamber. After the coating has dried, the unexpanded foam can then be foamed.

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 blowing agent contained or chemically bound in the unexpanded foam, which can be, for example, carbon dioxide, can be initiated by heating the unexpanded foam to a temperature which is above a predetermined “activation temperature” (“activating the blowing agent”). , For example, it can be provided that the activation temperature is approximately 150 ° Celsius and that the unexpanded foam is accordingly heated to a temperature of more than 150 ° Celsius, as a result of which the blowing agent contained in the unexpanded foam changes into a gaseous state and the foam expands.

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. For example, provision can be made for a through hole to be made in one of the two components before positioning the two components, into which a clip element functioning as a spacing element is clipped, the clip element projecting from the second component on the side of the second component facing the foam.

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 functioning as a spacer element welded, glued or attached in some other way on the component in question. The element used as a spacing element can be formed, for example, by a ball or by a plurality of balls, or can have a ball or a plurality of balls.

Das Anschäumen der unexpandierten Schaumschicht an das erste Bauteil kann beispielsweise in einem Spritzgusswerkzeug erfolgen. Erfindungsgemäß 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 unexpanded foam layer can be foamed onto the first component, for example in an injection molding tool. According to the invention, a recess is made in the unexpanded foam layer, into which the spacer element can then be inserted. For example, when the unexpanded foam layer is foamed onto the first component, a spherical cap-shaped recess can be produced, into which a ball of the spacing element can then be pressed. As a result, a certain positive fit is generated between the spacer element and the unexpanded foam layer of the first component, which already locks the two components before the unexpanded foam layer is foamed, i.e. even before activating the foam layer, pre-fixed relative to each other and preventing the two components from slipping unintentionally.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen Zustand der beiden Bauteile vor dem Aufschäumen der unexpandierten Schaumschicht; und
  • 2 einen Dachholm eines Fahrzeugs als mögliches Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
The invention is explained in more detail below in connection with the drawing. Show it:
  • 1 a state of the two components before foaming of the unexpanded foam layer; and
  • 2 a roof spar of a vehicle as a possible application example 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 can be, for example, a carbon fiber reinforced plastic component. The first component 1 is a layer of foam 2 foamed. In the in 1 shown state, the foam layer is in an unexpanded state. The foam layer 2 So contains a blowing agent that z. B. by heating the foam layer 2 can be activated, causing foaming of the initially unexpanded foam layer 2 can be initiated. Foaming the unexpanded foam layer 2 to the first component 1 can e.g. 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 spherical cap-like depression 1a intended. In the production of the unexpanded foam layer 2 or after the production of the unexpanded foam layer 2 becomes a recess in this 2a manufactured. The recess 2a Has here the shape of a spherical cap. Another advantage of the invention is that the mounting forces when mounting in the foam are significantly lower than when 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 also shows a second component 3 on which a spacer 4 , which is connected by two interconnected, e.g. B. welded balls 4a . 4b is formed, is welded. The bullet 4a can with the second component 3 be welded. The second component 3 For example, it can be a steel or aluminum sheet component, in particular a steel or aluminum sheet component of a vehicle body to be manufactured. The the spacer 4 forming balls 4a . 4b can also consist 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 the two components 1 . 3 positioned relative to each other. For this the ball 4b of the spacer element 4 in the in the foam layer 2 provided recess 2a pressed. This creates between the spacer element 4 and the foam layer 2 a certain form fit, through which the two components 1 . 3 pre-fixed 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 1,5mm und 2mm 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 from 1 it can be seen that there is initially between one of the foam layers 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 1.5mm and 2mm. If it is with the two components 1 . 3 The gap is components of a vehicle body to be manufactured 5 important for coating or painting, in particular dip painting, of the two components prepositioned relative to one another 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 immersing the components prepositioned relative to each other 1 . 3 in a cathode dip coating bath coating liquid (eg a paint) in the gap 5 penetrate what a complete coating of the second component 3 allows. After the coating has dried, the two components can 1 . 3 over the foam 2 be 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 has to be done in the unexpanded foam 2 contained blowing agents are activated. The blowing agent can be activated by heating the foam 2 to a temperature which is above a predetermined activation temperature. For example, the entire in 1 shown arrangement are placed in an oven or in a heating chamber and heated to a temperature of 150 ° Celsius or above. If the unexpanded foam is heated to a temperature which is above the activation temperature of the blowing agent, the foam foams, which causes the foam to expand and the gap 5 is 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 causes the foam to stick together 2 facing top 3a of the second component 3 and the foam 2 and thus to glue the two components together 1 . 3 , The "double ball" that acts as a spacer element (ie that through the two balls 4a . 4b formed spacer element 4 ) is completely surrounded by foam. Since the foam is airtight and watertight, it becomes between the two components 1 . 3 protected area 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 spar 6 a vehicle body to be manufactured. The roof spar 6 extends perpendicular to the plane of the drawing and connects a roof panel 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 spar outer sheet 9 and a structural or stiffening component underneath 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. With the stiffening element 15 it can be, for example, a carbon fiber reinforced plastic component. On the outside 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 layer 12 respectively. 13 a thin crack 5 , The stiffening element 15 which is functional in the 1 shown first component 1 can correspond via a spacer 4 (see. 1 ) in which the gap 5 defining distance and kept relative to the sheet layers 12 . 13 be positioned. By immersing the vehicle body or roof spar to be manufactured 6 the entire roof spar, ie inside and outside, can be coated with an immersion bath (cathode dip painting bath).

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 the coating has dried, the unexpanded foam layer 2 heated to a temperature above a predetermined activation temperature, causing the unexpanded foam layer to expand 2 and thus to glue the stiffening element 15 with the sheet layers 12 . 13 leads.

Claims (15)

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, dadurch gekennzeichnet, dass in der unexpandierten Schaumschicht eine 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 for connecting two components (1, 3) with the following steps: - providing a first component (1) to which an unexpanded foam layer (2) containing a blowing agent 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), the the two components (1, 3) are kept at a distance from one another by means of a spacer element (4), - foaming of the unexpanded foam layer (2), as a result of which foam reaches and adheres to the second component (3), characterized in that in the unexpanded foam layer, a recess (2a) is produced into which the spacer element (4) is pressed, as a result of which the two components (1, 3) are positively pre-positioned relative to one another before foaming rden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandshalteelement (4) vor dem Aufschäumen ein Stück weit in den unexpandierten Schaum hineinragt.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the spacer element (4) protrudes a bit into the unexpanded foam before foaming. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandshalteelement (4) durch das Aufschäumen vollständig umschäumt wird.Procedure according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the spacer element (4) is completely foamed by the foaming. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt eine Spaltbreite aufweist, die im Bereich zwischen 0,5mm und 3mm oder im Bereich zwischen 1mm und 2,5mm oder im Bereich zwischen 1,5mm und 2,5mm liegt.Procedure according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the gap has a gap width which is in the range between 0.5mm and 3mm or in the range between 1mm and 2.5mm or in the range between 1.5mm and 2.5mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch nichtleitender Schaum verwendet wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that an electrically non-conductive foam is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 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.Procedure according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that a coating liquid is introduced into the gap (5) before foaming, whereby the side (3a) of the second component (3) facing the foam layer (2) is provided with a coating. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Beschichtung auf die der Schaumschicht (2) zugewandte Seite (3a) des zweiten Bauteils (3) im Wege einer Kathodentauchlackierung erfolgt.Procedure according to Claim 6 , characterized in that the coating is applied to the side (3a) of the second component (3) facing the foam layer (2) by means of a cathode dip coating. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 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.Procedure according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the foam layer (2) is heated by means of a heating device, the blowing agent contained in the unexpanded foam layer (2) being activated by the heating, which leads to foaming of the unexpanded foam layer (2) and to a sticking of the foamed foam layer leads with the second component (3). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die unexpandierte Schaumschicht (2) auf eine Temperatur von mindestens 150° Celsius aufgeheizt wird.Procedure according to Claim 8 , 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 9, 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.Procedure according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that before the positioning of the two components (1, 3) in one of the two components (3) a through hole is made into which a clip element acting as a spacing element is clipped. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 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.Procedure according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that before the positioning of the two components (1, 3) on one of the two components (3), in particular on the second component (3), an element (4) functioning as a spacing element is welded, glued or otherwise attached to it becomes. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) durch eine Kugel gebildet ist oder mindestens eine Kugel (4a, 4b) aufweist.Procedure according to Claim 11 , characterized in that the element (4) is formed by a ball or has at least one ball (4a, 4b). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (2a) als kugelkalottenförmige Ausnehmung (2a) erzeugt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 12 , characterized in that the recess (2a) is produced as a spherical cap-shaped recess (2a). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Bauteil (1) faserverstärktes Kunststoffbauteil, insbesondere ein kohlefaserverstärktes Kunststoffbauteil, verwendet wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 13 , characterized in that fiber-reinforced plastic component, in particular a carbon fiber-reinforced plastic component, is used as the first component (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Bauteil (3) ein Bauteil aus einem Metallblech, insbesondere aus einem Stahl- oder Aluminiumblech, verwendet wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 14 , characterized in that a component made of a metal sheet, in particular a steel or aluminum sheet, is used as the second component (3).
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