DE10223329A1 - Verfahren zum stirnseitigen Fügen eines Hohlprofils an ein anderes Profil für eine Rahmenstruktur einer Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fügeverfahren für zwei Profile (1, 2), von denen mindestens eins ein Hohlprofil ist. Bevor das Hohlprofil (1) mit dem anderen Profil an seiner Stirnseite stoffschlüssig gefügt wird, wird es an seiner Innenseite und mit Abstand von seinem stirnseitigen Rand mit einem Dichtstoff (5) versehen, der bei Raumtemperatur nicht verläuft und an der Innenseite des Hohlprofils haftet. Nach Fügen der beiden Profile (1, 2) wird der Dichtstoff durch Wärmebehandlung verflüssigt und die beiden Profile (1, 2) so gehalten, daß der Dichtstoff (5) an den Fügeort fließt und hier die Fügestelle innenseitig abdichtet.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stirnseitigen Fügen eines Hohlprofils an ein anderes Profil einer Rahmenstruktur für eine Kraftfahrzeugkarosserie, bei dem das Hohlprofil außenseitig mit einer umlaufenden Fügenaht stoffschlüssig mit dem anderen Profil verbunden wird und anschließend die Rahmenstruktur einer katalytischen einer Außenlackierung unterworfen wird, und dann der Lack ausgehärtet wird.
• Bei Rahmenstrukturen für Fahrzeugkarosserien, die nach diesem Verfahren hergestellt sind, ist die Fügenaht außenseitig durch eine kathodische Tauchlackierung gegen Korrosion geschützt. Innenseitig fehlt ein solcher Korrosionsschutz. Die offene Schnittkante des in der Regel aus beidseitig verzinktem Stahlblech hergestellten Hohlprofils ist deshalb korrodierenden Stoffen ausgesetzt. Die Gefahr der Korrosion ist insbesondere dann groß, wenn im betrieblichen Einsatz der Rahmenstruktur die Fügenaht unten liegt, weil sich an dieser Stelle Wasser und korrosive Stoffe auf Grund der wirksamen Schwerkraft sammeln.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum stirnseitigen Fügen eines Hohlprofils an ein anderes Profil einer Rahmenstruktur zu schaffen, das auch an der Innenseite des Hohlprofils einen Korrosionsschutz ermöglicht.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Hohlprofil vor dem Fügen an seiner Innenseite umlaufend und mit Abstand von seinem zu fügenden Rand mit einem Dichtstoff versehen wird, der bei Raumtemperatur auf der Innenseite des Hohlprofils haftet und nicht verläuft, und daß nach dem Fügen das Hohlprofil und das andere Profil derart gehalten werden, daß der bei erhöhter Temperatur verflüssigte Dichtstoff unter der Wirkung der Schwerkraft an den Fügeort läuft und hier ausgehärtet wird.
• Mit einem solchen Verfahren wird der Fügeort auch an der Innenseite des Hohlprofils durch den Dichtstoff versiegelt, so daß eventuell hier sich ansammelnde korrosive Stoffe und Wasser nicht korrodierend wirken können. Dies wird ermöglicht durch die Auswahl des Dichtstoffes und seine Plazierung im Hohlprofil vor dem Fügen der Profile, ohne daß es erforderlich ist, Öffnungen in den Hohlprofilen für das Einbringen des Dichtstoffes zu schaffen, die die Steifigkeit des Hohlprofils vermindern und den leichten Eintritt von korrosiven Stoffen ermöglichen würden.
• Die Außenlackierung wird zweckmäßigerweise in Form einer kathodischen Tauchlackierung mit anschließender Wärmebehandlung zur Aushärtung des Lackes durchgeführt Vorzugsweise erfolgt die Verflüssigung und Aushärtung des Dichtstoffes bei der der Aushärtung der Tauchlackierung dienenden Wärmebehandlung. Man erspart sich auf diese Art und Weise eine zusätzliche Wärmebehandlung.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sollte die Stirnseite des Hohlprofils der Oberflächenform des anderen Profils angepaßt sein. Diese Ausgestaltung erlaubt enge Fügespalte.
• Da die Fügebereiche zwischen Hohlprofil und anderem Profil bei einer Rahmenstruktur mechanisch hoch belastete Bereiche der Rahmenstruktur sind, kommt es auf die dauerhafte Verbindung entscheidend an, die nicht durch Korrosion beeinträchtigt werden darf. Die Verbindung läßt sich weiter dadurch verbessern, daß neben der stoffschlüssigen eine formschlüssige Verbindung vorgesehen ist. Dazu sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß das andere Profil an seiner Oberfläche mit einem Zapfen versehen ist, auf den das Hohlprofil aufgesteckt wird.
• Für die stoffschlüssige Verbindung bieten sich verschiedene Möglichkeiten an. Bevorzugt wird aber eine Fügenaht durch Schweißen.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen
• Fig. 1 zwei im Stumpfstoß stoffschlüssig miteinander verbundene Hohlprofile nach dem Stand der Technik,
• Fig. 2 das Hohlprofil gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
• Fig. 3 einzelne Herstellungsphasen beim Fügen zweier Hohlprofile nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
• Bei dem in Fig. 1 dargestellten T-Knoten aus einem ersten Hohlprofil 1 und einem zweiten Hohlprofil 2 ist das erste Hohlprofil 1 mit seiner Stirnseite im Stumpfstoß an die Außenseite des zweiten Hohlprofils 2 mittels einer umlaufenden Fügenaht 3 in Form einer Schweißnaht stoffschlüssig gefügt. Wie an Fig. 2 zu erkennen ist, ist innenseitig an der stirnseitigen Stoßstelle ein fertigungstechnisch bedingter kleiner Spalt 4 vorhanden, an dem die offene Schnittkante des im Übrigen in der Regel beidseitig verzinkten Stahlbleches des Hohlprofils 1 freiliegt. Dieser Ort ist der Gefahrenort, an dem bei dem herkömmlichen T-Knoten die Korrosion auftritt.
• Dieser Ort kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Fig. 3 vor Korrosion dadurch geschützt werden, daß er mit einem Dichtstoff abgedeckt wird. Wie für die erste Phase nach Fig. 3 gezeigt ist, ist am Hohlprofil 1 innenseitig umlaufend und mit Abstand von der Stirnseite des Hohlprofils 1 ein Dichtstoff 5 in Form einer Raupe aufgebracht. Dieser Dichtstoff 5 hat die Eigenschaft, zumindest bei Raumtemperatur nicht zu verlaufen und an der Oberfläche des Stahlbleches zu haften, auch wenn es nicht entölt ist. Die Fließgrenze ist aber vorzugsweise höher eingestellt, z. B. auf 120° bis 140°C, damit der Dichtstoff erst bei gezielter Wärmebehandlung zu fließen beginnt. Geeignete Dichtstoffe sind Kautschuk-Systeme, Platisole (auf Basis von PVC oder Acrylat) oder Polyurethan-Systeme. Dieser Dichtstoff 5 wird von der offenen Seite in das Hohlprofil 1 eingebracht. Dann wird entsprechend der zweiten Phase das Hohlprofil 1 mit seiner Stirnseite stumpf auf das andere Profil 1 aufgesetzt und mit einer außenseitig umlaufenden Schweißnaht 6 mit dem Profil 2 verbunden. Da damit eine gewisse Erwärmung des Hohlprofils 1 auch im Bereich des Dichtstoffes 5 verbunden ist, kann seine Erweichung bereits beginnen. Dies kann allerdings allerdings durch verschiedene Maßnahmen unterbunden werden: Kühlung des Bereichs, wo der Dichtstoff aufgebracht ist; hohe Temperatur für die Fließgrenze; Fügetechnik ohne oder geringem Wärmeeintrag (Laserschweißung). Nach dem Fügen wird die Rahmenstruktur mit den Profilen 1, 2 kathodisch tauchlackiert. Abschließend durchläuft die Rahmenstruktur einen Ofen und wird auf Aushärtungstemperatur des Tauchlackes erwärmt, die bei ca. 180°C liegt. Im Zuge der Erwärmung auf diese Temperatur verflüssigt sich der Dichtstoff z. B. wegen der erwähnten Einstellung bei 120° bis 140°C fließt unter der Wirkung der Schwerkraft bei entsprechender Haltung der gefügten Profile 1, 2 an den Fußpunkt des Hohlprofils 1, wo der Dichtstoff 5 in Form einer Hohlkehle 5* eine umlaufende Abdichtung zwischen der Innenseite des Hohlprofils 1 und der Außenseite des Profils 2 bildet, so daß Wasser und/oder korrosive Stoffe nicht an die Schnittkante des Hohlprofils 1 gelangen können. Bei weiterer Erwärmung bis auf die Aushärtetemperatur des Lackes findet dann auch die Aushärtung des Dichtstoffes statt. Auf diese Art und Weise erhält man eine wirksame Abdichtung und damit auch Korrosionsschutz des Fügeortes auf der Innenseite des Hohlprofils 1, während er auf der Außenseite durch die Schweißnaht 6 und den Überzugslack geschützt ist.
• Um zusätzlich die beiden Profile formschlüssig miteinander zu verbinden, kann z. B. durch Innenhochdruckumformen am zweiten Hohlprofil 2 ein Zapfen in Form eines hohlen Noppens aus dem Blech des Hohlprofils ausgeformt sein, auf den das erste Hohlprofil 1 aufgesteckt wird.

Claims (6)

1. Verfahren zum stirnseitigen Fügen eines Hohlprofils (1) an ein anderes Profil (2) einer Rahmenstruktur für eine Fahrzeugkarosserie, bei dem das Hohlprofil (1) außenseitig mit einer umlaufenden Fügenaht (6) stoffschlüssig mit dem anderen Profil (2) verbunden wird und anschließend die Rahmenstruktur einer Außenlackierung unterworfen wird, und dann der Lack ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (1) vor dem Fügen an seiner Innenseite umlaufend und mit Abstand von seinem zu fügenden Rand mit einem Dichtstoff (5) versehen wird, der bei Raumtemperatur auf der Innenseite des Hohlprofils (1) haftet und nicht verläuft, und daß nach dem Fügen das Hohlprofil (1) und das andere Profil (2) derart gehalten werden, daß der bei erhöhter Temperatur verflüssigte Dichtstoff (5) unter der Wirkung der Schwerkraft an den Fügeort läuft und hier ausgehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenlackierung in Form einer kathodischen Tauchlackierung mit anschließender Wärmebehandlung zur Aushärtung des Lackes durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verflüssigung und Aushärtung des Dichtstoffes (5) bei der der Aushärtung der Tauchlackierung dienenden Wärmebehandlung erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Hohlprofils (1) der Oberflächenform des anderen Profils (2) angepaßt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Profil (2) an seiner Oberfläche mit einem Zapfen versehen ist, auf den das Hohlprofil (1) aufgesteckt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügenaht (6) durch Schweißen hergestellt wird.