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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten eines ersten Bauteiles für eine Fügeverbindung mit einem zweiten Bauteil, insbesondere zum Aufbau einer Fahrzeugkarosserie.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil, insbesondere zum Aufbau einer Fahrzeugkarosserie, und zwar mittels eines aushärtbaren Verbindungsmaterials.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Vorrichtungen zur Durchführung der oben genannten Verfahren.
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Im Karosserierohbau von Kraftfahrzeugen kommen unter anderem aufgrund der Verbreitung von nicht metallischen Verbundwerkstoffen Fügeverfahren auf Klebstoffbasis zur Anwendung.
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Mittels eines Klebstoffes lassen sich unterschiedliche Materialien starr verbinden. Die Verbindungsfestigkeiten können ähnlich hoch sein wie Schweißverbindungen oder Nietverbindungen. Vorteilhaft ist in der Regel zudem, dass die zu verbindenden Bauteile nicht geschwächt werden, beispielsweise durch Wärmeeinwirkung wie beim Schweißen oder Löten und/oder durch mechanische Umformungen bei Stanznietverfahren oder dergleichen.
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Als Klebstoff werden beispielsweise Epoxidharz- oder Polyurethan-basierte Klebstoffe verwendet. Diese Klebstoffe härten in der Regel erst durch Wärmezufuhr in einem KTL-Ofen aus.
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Für den Zeitraum zwischen dem Auftrag des Klebstoffes und dem Einführen in den Ofen besteht die Gefahr, dass die Bauteile sich gegenüber einer Sollposition gegeneinander verschieben. Zudem können Bleche bei Flanschklebungen auffedern, was zu Fehlstellungen innerhalb von Klebstoffschichten führen kann.
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Aus diesem Grund erfolgt in vielen Fällen eine Fixierung der Bauteile bis zum Aushärten des Klebstoffes. Hierzu können mechanische Fügeelemente verwendet werden, wie beispielsweise Niete oder mechanische Fügeverbindungen wie Clinchen. Auch Punktschweißen wird hierbei eingesetzt.
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Beispielsweise ist es aus dem Dokument
DE 601 32 614 T2 bekannt, bei einem Verfahren zum Heißkleben von zwei Blechen die zwei Bleche durch Punktschweißung zu verbinden, wobei hier vorgeschlagen wird, dass man durch Wärmeleitung mittels einer Laserdiode schweißt, und zwar mittels eines Werkzeuges, das ein einseitiges Druckorgan für die Bleche aufweist, welches eine periphere Auflagezone definiert, in deren Innerem abgegrenzt ein Laserstrahl durchgeht, der von der Laserdiode erzeugt wird.
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In vielen Fällen ist es bei bekannten Vorfixierungen nachteilig, dass die Klebnähte und Bauteile durch zusätzliche Verbindungselemente geschwächt werden. Ferner sind häufig zusätzliche Prozessschritte notwendig, wie beispielsweise das Einbringen von Bohrungen. In manchen Fällen ist auch eine zweiseitige Zugänglichkeit gefordert.
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Mechanische Fügeelemente führen zu einem erhöhten Fahrzeuggewicht. Ihre Einbringung erfordert größere Flanschbreiten als es für die eigentliche strukturelle Klebung nötig ist. Auch das Anbringen von temporären Klammern oder Halteeinrichtungen ist äußerst aufwendig und für einen Serienprozess häufig nicht wirtschaftlich.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Vorbereiten eines ersten Bauteiles für eine Fügeverbindung mit einem zweiten Bauteil sowie ein verbessertes Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteiles mit einem zweiten Bauteil anzugeben, sowie zugeordnete Vorrichtungen anzugeben.
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Die obige Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Vorbereiten eines ersten Bauteiles für eine Fügeverbindung mit einem zweiten Bauteil, insbesondere zum Aufbau einer Fahrzeugkarosserie, mit den Schritten: Bereitstellen des ersten Bauteils, das einen ersten Materialauftragsbereich und einen zweiten Materialauftragsbereich aufweist; Bereitstellen eines ersten Klebstoffes, der in einem ersten Temperaturbereich schmelzbar ist und der in einem zweiten Temperaturbereich aushärtet, wobei der zweite Temperaturbereich höhere Temperaturen beinhaltet als der erste Temperaturbereich und wobei der erste Klebstoff im nicht ausgehärteten und nicht aufgeschmolzenen Zustand nicht klebrig ist; Aufschmelzen einer Menge des ersten Klebstoffes; Applizieren der aufgeschmolzenen Menge des ersten Klebstoffes auf den ersten Materialauftragsbereich; und Abkühlen der applizierten Menge des ersten Klebstoffes, derart, dass das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil in einem nachfolgenden Fügeschritt mittels des ersten Klebstoffes verbindbar ist, indem der erste Klebstoff auf eine Temperatur in dem zweiten Temperaturbereich erwärmt wird.
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Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil, insbesondere zum Aufbau einer Fahrzeugkarosserie, mit den Schritten: Bereitstellen eines ersten Bauteiles, das einen ersten Materialauftragsbereich und einen zweiten Materialauftragsbereich aufweist, wobei auf den ersten Materialauftragsbereich eine Menge eines ersten Klebstoffes durch Aufschmelzen appliziert worden ist, ohne den ersten Klebstoff auszuhärten; Bereitstellen des zweiten Bauteiles; Auftragen eines aushärtbaren Verbindungsmaterials zwischen den zweiten Materialauftragsbereich des ersten Bauteils und das zweite Bauteil; lokales Erwärmen der applizierten Menge des ersten Klebstoffes auf eine Temperatur, damit der erste Klebstoff aushärtet und das erste Bauteil und das zweite Bauteil in einer vorbestimmten Lage relativ zueinander fixiert sind; und Aushärten des aushärtbaren Verbindungsmaterials, so dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil auch durch das ausgehärtete Verbindungsmaterial miteinander verbunden werden.
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Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit einer Trägergurtbeschickungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Mengen eines ersten Klebstoffes an jeweiligen Öffnungen eines Trägergurtes durch Aufschmelzen der Mengen des ersten Klebstoffes und Abkühlen der Mengen des ersten Klebstoffes festzulegen, und/oder einer Bauteilvorbereitungseinrichtung zur Durchführung des erstgenannten Verfahrens; und/oder einer Bauteilfügevorrichtung zur Durchführung des zweitgenannten Verfahrens.
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Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Vorfixierung bei einer Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil mittels eines aushärtbaren Verbindungsmaterials durch einen vorapplizierten Klebstoff zu realisieren.
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Derartige vorapplizierte Klebstoffe, auch bekannt als „pre-applicable structural adhesives, PASA®“, werden in der Bolzenfügetechnik verwendet. Hierbei wird der Klebstoff auf einen Bolzen aufgetragen und bildet dort eine klebfreie trockene Schicht. Die eigentliche Klebstoffhärtung und das Fügen der Bauteile, also das Kleben des Bolzens auf ein Blech, erfolgen in einem späteren Produktionsschritt.
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Ein solcher vorapplizierbarer Klebstoff kann beispielsweise auf Epoxidharzbasis hergestellt sein. Ein derartiger Klebstoff ist bei Raumtemperatur vorzugsweise fest sowie kleb- bzw. tackfrei und muss zum Applizieren aufgeschmolzen werden. Das Aufschmelzen geschieht in einem ersten Temperaturbereich, der in der Regel Temperaturen < 120 °C Celsius beinhaltet, insbesondere Temperaturen < 100 °C, insbesondere Temperaturen < 90 °C.
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Ein derartiger präapplizierter Klebstoff in Form eines reaktiven Schmelzklebstoffes härtet bei deutlich höheren Temperaturen, beispielsweise Temperaturen > 100 °C, > 110 °C, und insbesondere > 120 °C. Der zweite Temperaturbereich beinhaltet vorzugsweise Temperaturen < 250 °C.
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Das Aufschmelzen kann in Sekunden erfolgen, bei Zufuhr von Wärme. Ein derartiger reaktiver Schmelzklebstoff kann jedoch auch in einer sehr kurzen Zeit aushärten, beispielsweise in einem Zeitraum < 1 Minute, insbesondere < 40 Sekunden, insbesondere < 30 Sekunden.
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Der reaktive Schmelzklebstoff, der vorliegend auch als erster Klebstoff bezeichnet wird, ist vorzugsweise mehrfach aufschmelzbar. Das Aushärten des ersten Klebstoffes ist jedoch vorzugsweise ein unumkehrbarer Prozess, so dass eine Verbindung von zwei Bauteilen durch Aushärten des ersten Klebstoffes eine Fixierung realisiert, die vorzugsweise nicht zerstörungsfrei lösbar ist.
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Mittels eines derartigen ersten Klebstoffes kann hierbei das erste Bauteil für eine Fügeverbindung zwischen dem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil auf geeignete Art und Weise vorbereitet werden, indem wenigstens eine Menge des ersten Klebstoffes aufgeschmolzen aufgetragen wird und dann wieder abkühlt, so dass der erste Klebstoff als trockener, tackfreier Klebstoffauftrag auf dem ersten Bauteil verbleiben kann, bis die eigentliche Fügeverbindung realisiert wird.
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Der Vorbereitungsschritt kann dabei beispielsweise an einem anderen Ort erfolgen als der eigentliche Fügeprozess. Beispielsweise kann das Vorbereiten des ersten Bauteiles auch bei einem anderen Hersteller bzw. Lieferanten erfolgen.
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Der vorapplizierte erste Klebstoff kann in der Regel für längere Zeit an dem ersten Bauteil verbleiben, insbesondere für Zeiträume von einigen Wochen. Vorzugsweise ist der Zeitraum kleiner als sechs Monate.
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Der eigentliche Verbindungs- bzw. Fügeprozess erfolgt dann, indem das aushärtbare Verbindungsmaterial zwischen den zweiten Materialauftragsbereich des ersten Bauteiles und das zweite Bauteil aufgebracht wird. Dies kann beispielsweise in Form eines raupenförmigen Materialauftrags erfolgen.
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Das aushärtbare Verbindungsmaterial kann ein aushärtendes Material sein oder ein vernetzendes Material, z.B. ein Klebstoff, beispielsweise ein Klebstoff auf Epoxid- oder Polyurethanbasis. Das aushärtbare Material kann jedoch auch ein Dichtungsmaterial sein, das beispielsweise auf Gummibasis (z.B. EPOM) realisiert wird, so dass der eigentliche Verbindungsschritt durch einen Härtungs- bzw. Vulkanisierschritt erfolgt.
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Nach dem Auftragen des aushärtbaren Verbindungsmaterials werden die beiden Bauteile relativ zueinander gehalten. Dies kann beispielsweise in einer Fertigungszelle erfolgen. In dieser Phase, bei der die beiden Bauteile bereits relativ zueinander fixiert sind, kann die Aushärtung des ersten Klebstoffes erfolgen, indem die applizierte Menge des ersten Klebstoffes auf eine Temperatur des zweiten Temperaturbereiches erwärmt wird. Hierdurch werden die zwei Bauteile in ihrer Relativposition zueinander mittels des vorapplizierten ersten Klebstoffes fixiert.
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Anschließend kann die so fixierte Bauteilanordnung aus dem ersten Bauteil, dem zweiten Bauteil, dem fixierten ersten Klebstoff und dem noch nicht ausgehärteten Verbindungsmaterial zwischen den Bauteilen transportiert werden, beispielsweise für nachfolgende Bearbeitungsschritte und/oder zum Aushärten des Verbindungsmaterials in einem Ofen.
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Vorzugsweise erfolgt erst das Auftragen des aushärtbaren Verbindungsmaterials zwischen den Bauteilen, und anschließend ein lokales Erwärmen des applizierten ersten Klebstoffes. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, die Bauteile als erstes aneinander zu fixieren, indem der applizierte erste Klebstoff vor dem Auftragsschritt ausgehärtet wird.
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Insgesamt ist es bevorzugt, wenn der erste Klebstoff an solchen Stellen aufgetragen wird, an denen die Höhe des Auftrags des ersten Klebstoffes einer gewünschten Relativposition bzw. einem gewünschten Abstand zwischen den Bauteilen in diesem Bereich entspricht.
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Der erste Materialauftragsbereich und der zweite Materialauftragsbereich liegen vorzugsweise flächenmäßig nebeneinander. Sie können sich jedoch in manchen Ausführungsformen auch überschneiden.
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Bevorzugt ist es, dass das aushärtbare Verbindungsmaterial in Form einer Raupe aufgebracht wird, und zwar mit kurzen Unterbrechungen durch Punkte aus dem ersten Klebstoff, so dass sich ein gestepptes Erscheinungsbild ergibt.
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In manchen Fällen ist es denkbar, zunächst das aushärtbare Verbindungsmaterial aufzubringen und anschließend Klebstoffpunkte aus dem ersten Klebstoff in die so bestehende Raupe hineinzudrücken, so dass das erste Bauteil gar nicht vorbereitet wird. Vielmehr erfolgt das Auftragen von erstem Klebstoff und Verbindungsmaterial an gleichem Ort, wobei anschließend auch gleich die Fixierung des ersten Bauteiles und des zweiten Bauteiles mittels des ersten Klebstoffes erfolgen kann.
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Insgesamt ergibt sich folglich eine klebtechnische Vorfixierung, die eine Verarbeitung mit den in der Großserienproduktion üblichen Taktzeiten ermöglicht. Gegenüber einem mechanischen Fügen ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Korrosion. Das Fahrzeuggewicht kann demgegenüber reduziert werden.
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Der erste Klebstoff in Form lokaler Klebpunkte kann effizient appliziert werden. Die Applikation der Mengen aus dem ersten Kunststoff kann in einer vorgeschalteten Bearbeitungszelle erfolgen, oder auch bei einem Zulieferer ausgelagert werden. Die Geschwindigkeiten können für eine Linienproduktion in der Kraftfahrzeugindustrie ausgelegt werden.
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Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
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Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Menge des ersten Kunststoffes als Tropfen appliziert wird.
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Hierbei ergibt sich vorzugsweise eine rundliche Form der Menge des ersten Klebstoffes an dem ersten Bauteil. Der Durchmesser dieses Tropfens kann beispielsweise in einen Bereich von 3 mm bis 60 mm liegen, insbesondere in einem Bereich von 5 mm bis 40 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 5 mm bis 20 mm.
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Im Schnitt hat ein derartiger Tropfen vorzugsweise eine Linsenform.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Menge des ersten Klebstoffes von einem Trägergurt entnommen.
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Hierbei kann eine Mehrzahl derartiger Mengen des ersten Klebstoffs an einem Trägergurt vorab appliziert werden. Ein Werkzeug zum Vorbereiten des ersten Bauteiles kann dann mit Klebstoffpunkten aus dem ersten Klebstoff bestückt bzw. appliziert werden, indem der Transportgurt mit den vorbereiteten Klebstoffpunkten über den Bereich von Applikationsstellen verfahren wird. Dort wird der an dem Trägergurt applizierte Klebstoff aufgeschmolzen und überträgt sich auf das erste Bauteil. Anschließend kann der Trägergurt entweder darin verbleiben oder abgeschnitten werden oder kann aus dem aufgeschmolzenen ersten Klebstoff entfernt bzw. abgehoben werden, bevor der aufgeschmolzene erste Klebstoff an dem ersten Bauteil wieder abkühlt und sich dann verfestigt (ohne jedoch auszuhärten).
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Das Aufbringen des ersten Klebstoffes an dem Trägergurt kann vorzugsweise durch Erwärmen des ersten Klebstoffes und durch gezieltes Applizieren in Öffnungen des Trägergurtes erfolgen.
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An dem Rand solcher Öffnungen sind vorzugsweise scharfkantige Vorsprünge oder Kanten vorgesehen, so dass der an einer solchen Öffnung gehaltene Klebstoff sich nur leicht über den Rand der Öffnung hinaus erstreckt und dennoch relativ gut im trockenen Zustand an dem Trägergurt gehalten werden kann. Das Aufschmelzen des Klebstoffes erfolgt vorzugsweise so, dass sich der aufgeschmolzene Klebstoff leicht aus der Öffnung lösen lässt, um auf das erste Bauteil appliziert zu werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verbindungsverfahren ist es bevorzugt, wenn ein Verhältnis von einer ersten Aushärtungszeit, innerhalb der der erste Klebstoff aushärtet, und einer zweiten Aushärtungszeit, innerhalb der das aushärtbare Verbindungsmaterial aushärtet, in einen Bereich von 1:5 bis 1:300 liegt. Vorzugsweise liegt das Verhältnis in einem Bereich von 1:10 bis 1:250.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Aushärten des ersten Klebstoffes durch Induktion und/oder durch Infrarot-Strahlung erfolgt.
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Auf diese Weise lässt sich das Aushärten des ersten Klebstoffes auf einfache Weise realisieren. Auch das Aufschmelzen des ersten Klebstoffes zum Applizieren an dem ersten Bauteil kann beispielsweise mittels Infrarot oder einer anderen lokal gerichteten Wärmequelle erfolgen.
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Zum Erwärmen mittels Induktion kann in dem ersten Klebstoff ein induktiv erwärmbares Material, beispielsweise in Form von Metallpartikeln, enthalten sein.
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Das aushärtbare Verbindungsmaterial ist vorzugsweise ein pastöser Klebstoff, insbesondere auf Polyurethan- und/oder Epoxidharzbasis.
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Ferner erfolgt das Aushärten des Verbindungsmaterials vorzugsweise in einem Ofen.
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Der erste Klebstoff ist hierbei bereits ausgehärtet, bevor die Bauteilanordnung in den Ofen verfahren wird. Dabei schadet die Erwärmung in dem Ofen der Fixierungsverklebung mittels des ersten Klebstoffes nicht. Da der erste Klebstoff in dieser Verfahrensphase bereits ausgehärtet ist, wird seine Klebstoffeigenschaft in einer solchen Ofenanwendung nicht mehr beeinträchtigt. Die Temperatur in dem Ofen liegt vorzugsweise in einem Bereich < 220 °C, insbesondere in einem Bereich < 200 °C, vorzugsweise < 150 °C. Ferner ist die Temperatur in dem Ofen vorzugsweise > 50 °C, vorzugsweise > 60 °C.
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Insgesamt lassen sich Fixierpunkte aus dem ersten Klebstoff bei einseitiger Zugänglichkeit applizieren. Ein Zusammenpressen der Bauteile wie beispielsweise bei Nieten, Clinchen oder Schrauben ist nicht notwendig. Eine bestehende Raupe aus dem Verbindungsmaterial wird folglich nicht im Bereich der Fixierstelle verdrängt (keine Fischmaulbildung), so dass keine Degradation der flächigen Verbindung mittels des Verbindungsmaterials entsteht, beispielsweise aufgrund fehlenden Verbindungsmaterials oder einer zu dünnen Verbindungsmaterialdicke.
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Gegenüber Vorfixierungen durch Schweißen oder Nieten/Schrauben ergeben sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Bauteilschädigungen oder Eigenschaftsänderungen. Ein Vorlochen ist nicht nötig, so dass sich Vorteile hinsichtlich Abdichtung und Korrosion ergeben.
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Zwischen den Bauteilen wird kein elektrisch leitfähiger Kontakt hergestellt, der die Grundlage für galvanische Korrosion darstellen könnte.
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An das aushärtbare Verbindungsmaterial können verringerte Anforderungen gestellt werden, und zwar insbesondere hinsichtlich der Aushärtgeschwindigkeit. Denn durch die relative Fixierung der Bauteile zueinander mittels des ersten Klebstoffes kann das aushärtbare Verbindungsmaterial länger zum Aushärten benötigen. Dies ergibt auch Einsparungen von Entwicklungskosten.
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In einer Anwendung kann ein Falzkleben realisiert werden. Dabei erfolgt eine Falz-Fixierung durch kleine Klebepunkte (im Vergleich zu Nietfixierungen). Flanschbreiten können auf Werte um bis zu 5 mm reduziert werden, so dass sich Einsparungen an Gewicht und Material ergeben.
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Die Vorfixierung lässt sich beispielsweise auch mit Aluminiumteilen realisieren. Das erste Bauteil und das zweite Bauteil können beides Metalle sein, also insbesondere Stähle oder Leichtmetalle wie Aluminium, Magnesium etc. Das erste und/oder das zweite Bauteil kann jedoch auch aus einem Verbundmaterial bestehen, beispielsweise einem kohlenfaserverstärkten Verbundmaterial.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines ersten Bauteils mit ersten und zweiten Materialauftragsbereichen;
- 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der 1;
- 3 eine schematische Draufsicht auf einen Trägergurt mit einer Mehrzahl von ersten Klebstoffmengen;
- 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der 3;
- 5 eine erste Phase eines Verfahrens zum Vorbereiten eines ersten Bauteiles für eine Fügeverbindung;
- 6 eine anschließende Phase des Vorbereitungsverfahrens;
- 7 eine Abschlussphase des Vorbereitungsverfahrens;
- 8 eine Ausgangsphase eines Verfahrens zum Verbinden von zwei Bauteilen; und
- 9 eine Endphase des Verbindungsverfahrens der 8.
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In 1 ist ein erstes Bauteil 10 in Form eines Bleches aus Metall oder einem Kunststoff oder einem Verbundmaterial dargestellt. An einer Oberseite des ersten Bauteiles 10 sind eine Mehrzahl von ersten Materialauftragsbereichen 12a, 12b ausgebildet sowie eine Mehrzahl von zweiten Materialauftragsbereichen 14a, 14b.
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Die Materialauftragsbereiche 12, 14 wechseln einander entlang einer Linie ab. Die Linie kann beispielsweise eine gerade Linie sein, kann jedoch auch eine Mäanderlinie sein, um eine flächige Verbindung mit einem zweiten Bauteil einzurichten.
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In 2 ist gezeigt, dass auf die ersten Materialauftragsbereiche 12a, 12b Tropfen 18a, 18b aus einem ersten Klebstoff appliziert worden sind. Das Applizieren kann erfolgt sein, indem der jeweilige erste Klebstoff aufgeschmolzen und tropfenförmig auf die jeweiligen ersten Materialauftragsbereiche 12 appliziert worden ist. Anschließend sind die ersten Klebstofftropfen 18a, 18b wieder erkaltet. Der erste Klebstoff ist ein mehrfach aufschmelzbarer struktureller Klebstoff, der innerhalb eines ersten Temperaturbereiches (beispielsweise bei Temperaturen zwischen 80 °C und 120 °C) aufschmelzen kann, jedoch nicht aushärtet (vernetzt). Sobald der erste Klebstoff von diesem ersten Temperaturbereich aus wieder erkaltet, erstarrt der erste Klebstoff wieder und bildet eine klebfreie bzw. tackfreie Oberfläche aus. Das erste Bauteil mit derart applizierten ersten Klebstoffpunkten 18a, 18b kann dann an einen beliebigen weiteren Ort transportiert werden.
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An dem beliebigen weiteren Ort kann dann ein aushärtbares Verbindungsmaterial, beispielsweise in Form eines zweiten Klebstoffes aufgetragen werden, wie es in 2 bei 20 dargestellt ist, und zwar innerhalb der zweiten Materialauftragsbereiche 14a, 14b.
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Anschließend kann ein zweites Bauteil 24 aufgesetzt werden, derart, dass es in Bezug auf das erste Bauteil 10 eine vorbestimmte Lage einnimmt, vorzugsweise berührungsfrei. Der zweite Klebstoff 20 und der erste Klebstoff 18 erstrecken sich in diese Position generell zwischen dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 24. In dieser Position können dann die ersten Klebstofftropfen 18a, 18b in einem zweiten Temperaturbereich erwärmt werden, der höhere Temperaturen hat als der erste Temperaturbereich, beispielsweise Temperaturen von > 110 °C, insbesondere > 120 °C, jedoch vorzugsweise < 250 °C.
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Wenn der strukturelle reaktive Schmelzklebstoff, der den ersten Klebstoff 18 bildet, auf diese Weise wärmebehandelt wird, härtet dieser aus und vernetzt vollständig (und zwar vorzugsweise irreversibel). Dabei wird eine starre Klebstoffverbindung an den Punkten des ersten Klebstoffes 18a, 18b zwischen dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 24 eingerichtet.
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Dieses lokale Erwärmen der ersten Klebstoffpunkte 18a, 18b zum Zwecke von deren Aushärten kann in relativ kurzen Zeiten erfolgen, beispielsweise für einen Zeitraum von < 1 Minute, insbesondere < 40 Sekunden, insbesondere < 30 Sekunden. Innerhalb einer solchen Zeitspanne kann der erste Klebstoff aushärten.
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Der zweite Klebstoff 20 hingegen benötigt eine wesentlich längere Zeit, um auszuhärten, beispielsweise mehr als 1 Minute, mehr als 2 Minuten oder mehr als 5 Minuten, und zwar bei Temperaturen, die beispielsweise kleiner sind als 200 °C, vorzugsweise kleiner als 150 °C, insbesondere kleiner als 120 °C.
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Folglich kann mittels der ersten Klebstoffpunkte 18a, 18b eine Vorfixierung des ersten Bauteiles 10 und des zweiten Bauteiles 24 erfolgen.
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Die eigentliche Klebstoffverbindung zwischen diesen Bauteilen kann anschließend beispielsweise in einem Ofen erfolgen, bei dem der zweite Klebstoff 20 über eine längere Zeit aushärtet.
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Die ersten Klebstoffpunkte 18a, 18b können mittels eines Dosierers aufgebracht werden.
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Von besonderem Vorzug ist es, wenn die ersten Klebstoffpunkte 18a, 18b mittels eines Trägergurtes aufgebracht werden, wie es in den 3 und 4 dargestellt ist.
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3 zeigt einen Trägergurt 30 in einer Draufsicht, mit einer Mehrzahl von durchgehenden Öffnungen 32, in denen jeweils eine Menge 18a', 18b' des ersten Klebstoffes unverlierbar gehalten ist, wie es in 4 dargestellt ist.
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Der Innenumfang der Öffnungen 32 ist beispielsweise durch eine Kante gebildet, insbesondere durch eine spitze Kante unter einem spitzen Winkel 34 gegenüber einer Längsebene des Trägergurtes 30.
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Auf diese Weise kann ein Klebstoffpunkt bzw. ein Klebstofftropfen durch Aufschmelzen an der Öffnung 32 befestigt werden. Bei einem folgenden Abkühlen verfestigt sich der erste Klebstoff 18 wieder, so dass der Klebstofftropfen 18a', 18b' unverlierbar an der Öffnung 32 gehalten wird.
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Zum Applizieren eines ersten Klebstofftropfens 18a, 18b gemäß 2 kann der Trägergurt 30 dann über den jeweiligen ersten Materialauftragsbereich 12a, 12b bewegt werden, wo der Klebstofftropfen 18a', 18b' dann auf den ersten Temperaturbereich erwärmt wird, so dass der erste Klebstoff aufschmilzt. Anschließend kann der erste Klebstoff beispielsweise durch Gravitation oder auch durch Druck von außen auf das erste Bauteil 10 übertragen werden. Der Trägergurt kann anschließend abgeschnitten werden oder kann aus dem aufgeschmolzenen ersten Klebstoff 18 abgehoben werden. Anschließend wird der erste Klebstoff wieder abgekühlt, so dass er sich verfestigt und erste Klebstoffpunkte 18a, 18b bildet, wie es in 2 dargestellt ist.
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In den 5 bis 7 ist dies nochmals schematisch dargestellt.
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In 5 ist gezeigt, wie ein Trägergurt 30 mit einem ersten Klebstofftropfen 18a' über einem ersten Materialauftragsbereich 12 angeordnet wird. Anschließend wird der erste Klebstofftropfen 18a' Wärme ausgesetzt, und zwar beispielsweise mittels IR-Strahlung 36. Hierdurch schmilzt der erste Klebstoff 18 auf und es überträgt sich ein erster Klebstofftropfen 18a auf das erste Bauteil 10 (6), und zwar in den ersten Materialauftragsbereich 12.
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Anschließend kann die Wärmezufuhr wieder unterbrochen werden, so dass sich der erste Klebstoff verfestigt und eine tackfreie Oberfläche bildet (7).
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Ein derart vorbereitetes erstes Bauteil 18 mit einem solchen oder mit mehreren solchen Klebstofftropfen 18a, 18b, etc. wird dann für eine Fügeverbindung eingerichtet, indem der zweite Klebstoff 20 in den zweiten Materialauftragsbereich 14 aufgetragen wird, wie es in 8 zu erkennen ist.
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Anschließend wird wiederum Infrarot-Strahlung 36 oder dergleichen dazu verwendet, um den ersten Klebstoff 18 auf eine Temperatur in einem zweiten Temperaturbereich zu erhöhen, wodurch der erste Klebstoff 18 aushärtet und eine Klebstoffverbindung zwischen dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 24 einrichtet, wie es in 8 durch 18a" angedeutet ist.
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9 zeigt eine Situation, bei der die vorfixierte Anordnung aus dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 24, die mittels des ausgehärteten Klebstofftropfens 18a" gegeneinander vorfixiert sind, mit dem ebenfalls applizierten zweiten Klebstoff 20 in einen nicht näher bezeichneten Ofen verbracht werden, wo auf diese Bauteilanordnung Wärmestrahlung 40 einwirkt, um den zweiten Klebstoff 20 auszuhärten.
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Anschließend wird die Wärmezufuhr unterbrochen und die Bauteilanordnung ist vollständig, wobei das erste Bauteil 10 und das zweite Bauteil 24 durch die ausgehärteten ersten Klebstofftropfen 18a" und durch das ausgehärtete zweite Klebstoffmaterial 20 strukturell miteinander verbunden sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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