DE3702840A1

DE3702840A1 - Anordnung verbundener metallteile und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3702840A1
Application number: DE19873702840
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Hojo; Yoshiro Asai; Motoo Fujioka; Naotou Kobayashi; Takashi Yamaguchi
Original assignee: Ryobi Ltd; Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Ryobi Ltd; Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1986-02-06
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1987-08-20
Also published as: FR2593876A1; FR2593876B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung verbundener, vorgegossener Metallteile und auf ein Verfahren zur Verbindung der Teile und im speziellen auf ein Verfahren zum Verbinden von vorgefertigten, gegossenen Aluminiumteilen, zum Beispiel bei einer Anordnung, bei welcher die verbundenen Teile als Ansaugluft-Druckausgleichstank, als Druckausgleichstank oder als Ansaugkrümmer verwendet werden.

Ein Ansaugluft-Druckausgleichstank, ein Druckausgleichstank oder ein Ansaugkrümmer sind in Form von hohlen Teilen ausgestattet, die eine komplizierte Formgestaltung mit vielen Hinterschneidungen aufweisen. Dabei erweist es sich als schwierig, diese Teile in einem Druckguß- oder Kokillengußverfahren unter Verwendung innenliegender Kerne auszubilden.

In der japanischen Patentanmeldung 60-45 771 wurde ein Verfahren vorgeschlagen, mit Hilfe dessen eine Anordnung, wie etwa ein Ansaugluft-Druckausgleichstank oder ähnliches ausgebildet werden kann, wobei zwei getrennte Teile durch einen Druckgießvorgang vorgefertigt werden und dann unter Verwendung von Klebstoffen der Epoxygruppe verbunden werden.

Wenn die beiden Druckgußteile unter Verwendung der oben genannten Klebstoffe verbunden werden, werden die Verbindungsflächen mit Klebstoffen beschichtet und anschließend, beispielsweise mittels Schrauben, aneinander befestigt. Es ist jedoch nicht möglich, die Klebstoffbeschichtung in gleichmäßiger Dicke aufzubringen, wenn die Schrauben angezogen werden, die Klebstoffschicht wird nämlich in der Nähe der Befestigungsbereiche der Bolzen dünner als an den anderen Bereichen. So kann beispielsweise die Schicht in einem Teilbereich eine Dicke von 0,3 mm aufweisen, während sie an anderen Bereichen 0,02 bis 0,05 mm dick ist. Daraus ergeben sich Probleme im Hinblick auf eine ausreichende Festigkeit der Klebeverbindung, insbesondere können leicht Ablösungserscheinungen auftreten.

Um eine gleichmäßige Klebstoffschicht auszubilden, wurden deshalb Abstandsplatten, beispielsweise mit einer Dicke von 0,1 mm zwischengelegt. Dies erweist sich jedoch nicht nur deshalb als nachteilig, weil eine große Anzahl von Abstandsplatten benötigt wird, sondern auch deshalb, weil ein zusätzlicher Arbeitsschritt, nämlich das Einfügen der Abstandsplatten, notwendig wird. Weiterhin erweist es sich als nachteilig, daß dort, wo die Abstandsplatten vorgesehen sind, keine Klebstoffbeschichtung erfolgen kann, so daß eine ausreichend feste Klebverbindung nicht erzielt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung in ein Verfahren der obengenannten Art zu schaffen, welche insbesondere zur Verbindung von Aluminiumteilen geeignet sind und welche eine verbesserte Festigkeit der Verbindungsflächen aufweisen, und welche mit einfachen Arbeitsschritten und bei geringen Kosten anwendbar sind.

Unter Berücksichtigung der Nachteile des bekannten Standes der Technik wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem das Epoxyharz, welches zur Verbindung vorgefertigter, gegossener Werkstücke verwendet wird, mit Metallpartikeln gemischt wird, bevorzugter Weise mit Partikeln aus demselben Material, aus welchem auch die Gußstücke bestehen. Die Partikel weisen bevorzugterweise einen Durchmesser auf, der nicht größer ist, als die Dicke der zu erzielenden Epoxy-Klebeschicht. Mittels des Verfahrens kann eine gleichmäßige Dicke der Epoxyschicht ausgebildet werden.

Erfindungsgemäß werden unterteilte und vorgefertigte Druckgußstücke mittels eines Klebstoffs verbunden, der 45 bis 54 Gew.-% Epoxyharz, 30 bis 40 Gew.-% Aluminiumpulver mit einem Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,2 mm und 4 bis 6 Gew.-% Guanidin-Derivat enthält, wodurch eine einstückige Gesamtanordnung erzeugt werden kann. Die Verbindungsflächen sind mit Vorsprüngen versehen, durch welche Schrauben durchführbar sind, um die zu verbindenden Teile fest zusammenzuhalten. Nach dem Verbindungsvorgang wird die Gesamtanordnung erwärmt, um eine einstückige metallurgische Anordnung zwischen den Druckgußstücken und dem Kleber auszubilden. Die Verbindungsflächen können in Form von ebenen, in einer Ebene angeordneten Flächen ausgebildet sein, es ist jedoch auch möglich, wenigstens zwei flache Verbindungsflächen vorzusehen, die in einem rechten Winkel, einem stumpfen Winkel oder in einem beliebigen Winkel zueinander angeordnet werden können, wobei dies in Abhängigkeit von der Gestaltung des Endproduktes erfolgen kann. Derartige abgewinkelte oder gebogene Verbindungsflächen können sich als vorteilhaft erweisen, wenn das Endprodukt eine sehr komplizierte Ausgestaltung aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1(a) und

Fig. 1(b) jeweils eine Ansicht getrennter vorgefertigter Druckgußteile gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem ein Ansaugluft-Druckausgleichstank aus zwei Einzelteilen gefertigt wird.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des zusammengefügten Ansaugluft-Druckausgleichstank, welcher durch kleben und schrauben verbunden wurde;

Fig. 3(a) bis 3(d) graphische Darstellungen, welche die Beziehung zwischen der Festigkeit der Klebverbindung und dem Partikeldurchmesser des Aluminiumpulvers in dem Klebstoff beim Verkleben der Druckgußteile des ersten Ausführungsbeispiels darstellen;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zweier einzelner Teile eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei welchem ein Ansaugkrümmer ausgebildet wird;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des unter Verwendung von Klebstoff und Schrauben zusammengesetzten Ansaugkrümmers;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht zweier getrennter Teile eines dritten Ausführungsbeispiels, bei welchem ein Ansaugluft- Druckausgleichstank ausgebildet wird,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Druckausgleichstanks von Fig. 6

Fig. 8 eine Seitenansicht des Druckausgleichstanks von Fig. 7

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels, bei welchem ein Druckausgleichstank durch Verbindung zweier getrennter Teile ausgebildet wurde,

Fig. 10 eine Seitenansicht des Druckausgleichstanks von Fig. 9,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels, bei welchem ein Ansaugkrümmer durch Verbindung zweier einzelner Teile hergestellt wurde und

Fig. 12 eine Seitenansicht des Ansaugkrümmers von Fig. 11.

Im folgenden werden die Ergebnisse von Festigkeitsuntersuchungen erläutert, welche an Teilen durchgeführt wurden, die erfindungsgemäß miteinander verklebt wurden.

1) Beziehung zwischen der Preßkraft und der Dicke der Klebstoffschicht:
Klebstoffe der Epoxyharzgruppe mit Aluminiumpartikeln von 0,03 mm Durchmesser wurden auf eine kaltgewalzte Stahlplatte (75 × 150 mm) aufgebracht, die als Testwerkstück diente. Es wurde herausgefunden, daß die Dicke der Klebstoffschicht extrem dünn wurde, wenn die durch eine Schraubenverbindung aufgebrachte Preßkraft anstieg. Die gemessenen Werte zeigten, daß die Dicke der Klebstoffschicht zwischen 0,15 und 0,2 mm betrug, wenn die Vorspannkraft durch die Schrauben 1 kg/cm² betrug.
2) Beziehung zwischen der Dicke der Klebstoffschicht und der Festigkeit der Verbindung:
Wenn Klebstoffe der Epoxyharzgruppe mit Aluminiumpartikeln von 0,03 mm auf eine kaltgewalzte Kupferplatte, welche als Testwerkstück diente, aufgebracht wurde, betrug die Dicke der Klebstoffschicht 0,1 mm und die Festigkeit der Verbindung (Festigkeit gegen Abheben, Festigkeit gegen Abscheren) war groß, währen die Verbindungskräfte beträchtliche geringer waren, wenn die Dichte der Klebstoffschicht 0,03 mm oder weniger betrug.
3) Beziehung zwischen der Korngröße des Aluminiumpulvers und der Verbindungsfestigkeit:
Als Resultat der obengenannten Untersuchungen wurde festgestellt, daß die Verbindungsfestigkeit der zu verbindenden Flächen gesteigert werden konnte, indem ein Füllstoff aus Aluminiumpulver mit einem Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,2 mm dem Klebstoff zugegeben wurde, um die Dicke der Klebstoffschicht auf den zu verbindenden Flächen unter einem durch die Schraubenbefestigung aufgebrachten Druck gleichmäßig bei 0,1 bis 0,2 mm halten.

Fig. 1 zeigt zwei einzelne Teile 2 und 3 eines Ansaugluft-Druckausgleichstanks, welche durch ein Druckgußverfahren hergestellt wurden, Fig. 2 zeigt den fertiggestellten Druckausgleichstank 1, welcher durch Verbindung der Einzelteile der Fig. 1 mittels Klebstoff und mittels Schrauben 4 hergestellt wurde. Die Teile 2 und 3 wurden mit einer Wandstärke von 2,5 mm durch Druckguß unter Verwendung einer Aluminiumlegierung (ADC 10 oder ADC 12) hergestellt, wobei der Druckgießvorgang unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wurde:

Druckgußmaschine800 Tonnen Schmelztemperatur680°C Gießdruck700 kg/cm² Temperatur der Metallkokille200°C

Der Ansaugluft-Druckausgleichstank 1 wurde durch Verbindung der beiden Teile 2 und 3, welche unter den obengenannten Bedingungen gegossen wurden, hergestellt, wobei die dazu erforderlichen Arbeitsschritte nachfolgend beschrieben werden:

Die beiden Teile werden bezüglich ihrer Verbindungsflächen maschinell bearbeitet, wobei eine Rauhigkeit von 10 S bis 30 S erzeugt wird. Dann werden die jeweiligen Verbindungsflächen 5 der Teile 2 und 3 mit einem Klebstoff beschichtet, welcher Aluminiumpulver mit einem Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,2 mm enthält, wobei eine NC-Beschichtungsmaschine zur Anwendung kommt. Dabei handelt es sich um eine NC-Beschichtungsmaschine der Firma Sumitomo 3M Co., Ltd. des Typs Toffky 1300A. Diese stellt einen Industrieroboter dar, welcher komplizierte Beschichtungsstellen erreichen kann. Die Maximalgeschwindigkeit beträgt 200 mm/s, der pneumatische Druck ist 410 kgf/cm². Anschließend erfolgt eine Befestigung durch die Schrauben 4 und eine Erwärmung in einem Durchlaufofen (120°C bis 160°C, 10 bis 30 Minuten), um den Ansaugluft-Druckausgleichstank 1 einstückig auszubilden. Der obenbeschriebene Klebstoff weist die folgende Zusammensetzung auf:

Epoxyharz50 Gew.-% Aluminiumpulver
(Partikeldurchmesser 0,1 mm)35 Gew.-% Nitrilkautschuk 5 Gew.-% Guanidin-Derivat (Härter) 5 Gew.-%

Die Fig. 3(a) bis 3(d) zeigen graphische Darstellungen der Beziehung zwischen dem Partikeldurchmesser der Aluminiumpartikel und der Festigkeit der Klebeverbindung. Bei einer Dicke der Klebstoffschicht von 0,1 mm oder 0,3 mm auf den Verbindungsflächen 5, welche sich in einem Zustand befanden, in welchen diese Verbindungsflächen mit Klebstoff beschichtet und anschließend durch Schrauben 4 verbunden wurden, war die Festigkeit der Klebverbindung groß, wenn die Partikeldurchmesser des Aluminiumpulvers in einem Bereich von 0,1 bis 0,3 mm waren. Wenn die Dicke der Klebstoffbeschichtung dünn war (beispielsweise 0,05 mm) und wenn die Dicke groß war (beispielsweise 0,4 mm) konnte keine ausreichende Festigkeit der Klebeverbindung erreicht werden, siehe Fig. 3(a) und 3(d). Der Durchmesser der Partikel des Aluminiumpulvers ist stets so gewählt, daß er nicht größer ist, als die erwünschte Dicke der Kunststoffschichten.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 4 zeigt zwei einzelne Druckgußteile 11 und 13, welche mit einem Lufteinlaßbereich 14 und Verbindungsflächen 15 versehen sind. An den Verbindungsflächen 15 sind mehrere Vorsprünge 16 vorgesehen. Fig. 5 zeigt den durch Verbindung der Teile 12 und 13 mittels Schrauben 17 und Klebstoff hergestellten Ansaugkrümmer 11.

Die einzelnen Teile 12 und 13 sind in einfacher Weise durch einen Druckgußvorgang oder durch Schwerkraftguß erzeugt worden. Beispielsweise wurden die Teile 12 und 13 unter Verwendung einer Aluminiumlegierung (ADC 10 und ADC 12) mittels eines Druckgußverfahrens unter den folgenden Bedingungen gegossen:

ADC 10

Cu: 2,0 bis 4,0%
Si: 7,5 bis 9,5%
Mg: nicht mehr als 0,3%
Zn: nicht mehr als 1,0%
Fe: nicht mehr als 1,3%
Mn: nicht mehr als 0,5%
Ni: nicht mehr als 0,5%
Sn: nicht mehr als 0,3%
Al: Rest

ADC 12

Cu: 1,0 bis 4,0%
Si: 10,5 bis 12,0%
Mg: nicht mehr als 0,3%
Zn: nicht mehr als 1,0%
Fe: nicht mehr als 1,3%
Mn: nicht mehr als 0,5%
Ni: nicht mehr als 0,5%
Sn: nicht mehr als 0,5%
An: Rest

Gießbedingungen:

Druckgußmaschine800 Tonnen Schmelztemperatur680°C Gießdruck700 kg/cm² Kokillentemperatur200°C

Der Ansaugkrümmer 11 wurde durch Verbindung der Teile 12 und 13, die unter den obengenannten Bedingungen gegossen wurden, gefertigt, wobei die Arbeitsschritte nachfolgend näher erläutert werden.

Nach einer maschinellen Bearbeitung der einzelnen Teile 12 und 13 bis zu Oberflächenrauigkeit von 10 S bis 30 S, werden die Verbindungsflächen 15 der einzelnen Teile 12 und 13 mit einem Kunststoff beschichtet, der ein Aluminiumpulver mit einem Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,2 mm enthält. Die Beschichtung erfolgte mittels einer nicht beschriebenen NC-Beschichtungsmaschine. Anschließend erfolgte eine Befestigung mittels Schrauben 17 und eine Erwärmung in einem Durchlaufofen (120°C bis 160°C, 10 bis 30 Minuten), um den Ansaugkrümmer einstückig auszubilden. Der dabei verwendete Klebstoff wies die folgende Zusammensetzung auf:

In Zusammenhang mit den Fig. 6 bis 12 werden ein drittes und ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen waren die Verbindungsflächen flach und eben ausgestaltet. Demgegenüber sind die Verbindungsflächen des dritten und des fünften Ausführungsbeispiels zueinander in einem rechten Winkel, einem stumpfen Winkel oder in einem beliebigen Winkel geneigt angeordnet oder gebogen. Eine Verbindungsfläche eines einzelnen Teils weist somit zwei ebene Teilflächen auf, welche sich in einem rechten Winkel, einem stumpfen Winkel oder in einem beliebigen Winkel schneiden. Wobei sich die Schnittlinie linear erstreckt. Die abgebogenen oder geneigten Teilfächen der beiden einzelnen Teile werden mittels der obenbeschriebenen Klebstoffe miteinander verbunden.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, gemäß welchem ein Ansaugluft- Druckausgleichstank 21 ausgebildet wird. Wie in Fig. 6 gezeigt, weisen die einzelnen Teile 21 a und 21 b jeweils abgewinkelte oder abgebogene Verbindungsflächen a, a′ auf. In Fig. 7 sind die beiden Einzelteile 21 a und 21 b mittels eines zwischen den Verbindungsflächen a und a′ aufgebrachten Klebers verbunden, wobei Schrauben b verwendet werden, um die Einzelteile zusammenzuhalten, um den Ansaugluft-Druckausgleichstank 21 in einstückiger Ausgestaltung auszubilden. Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht des Druckausgleichstanks 21.

Die Fig. 9 und 10 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, gemäß welchem ein Luftdruckausgleichstank 32 ausgebildet wird. Zwei einzelne Teile 32 a und 32 b sind mittels eines Klebstoffes, welcher auf die abgewinkelten Verbindungsflächen a, a′ aufgebracht ist und mittels Schrauben b verbunden. Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des Luftdruckausgleichstanks.

Fig. 11 und 12 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, gemäß welchem ein Ansaugkrümmer 43 durch Verbindung oberer und unterer Einzelteile 43 a und 43 b ausgebildet wird, wobei diese mittels eines der obenbeschriebenen Klebstoffe, welcher auf die Verbindungsflächen a und a′ aufgebracht ist und mittels Schrauben b verbunden sind. Die Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht des Ansaugkrümmers der Fig. 11.

In den Ausführungsbeispielen drei bis fünf sind einzelne zu verbindende Teile 21 a 21 b, 32 a 32 b und 43 a 43 b mittels eines Druckgußvorgangs oder mittels Schwerkraftguß hergestellt worden. Bei den beschriebenen Beispielen wurden die Teile durch ein Druckgußverfahren erzeugt und wie nachfolgend beschrieben miteinander verbunden.

In den Fig. 6 bis 8 ist dargestellt, daß der Ansaugluft- Druckausgleichstank 21 einen Tankbereich 21 c und einen Ansaugkanal 21 d aufweist, welcher sich horizontal von einer Endfläche des Tankbereichs 21 c auserstreckt und dann nach außen und unten abgewinkelt ist. Der Druckausgleichstank 21 weist weiterhin einen Verbindungskanal 21 e auf, welcher mit einer nicht dargestellten Drosselklappe verbunden werden kann. Der Verbindungskanal 21 e erstreckt sich von einem Ende des Tanks aus und verläuft im rechten Winkel zu den Ansaugkanälen 21 d. Infolgedessen weist jedes der einzelnen Teile 21 a und 21 b eine erste ebene Verbindungsfläche a ₁ auf, welche aus dem Tankbereich 21 c, dem horizontalen Bereich der Ansaugkanäle 21 d und dem zentralen Bereich des Verbindungskanals 21 e besteht, sowie eine zweite Verbindungsfläche a ₂, die aus den schrägen Bereichen der Ansaugkanäle 21 d besteht. Die beiden Flächen a ₁ und a ₂ schneiden sich unter einem stumpfen Winkel und bilden somit abgewinkelte Verbindungsflächen a und a′ der zu verbindenden Teile 21 a und 21 b.

In den Fig. 9 und 10 umfaßt der Luft-Druckausgleichstank 32 einen Tankbereich 32 c und einen Verbindungskanal 32 d, der mit einem nicht dargestellten Drosselklappenventil verbindbar ist. Der Verbindungskanal 32 d erstreckt sich von dem Tankbereich 32 c in einer nach unten gerichteten Richtung. Deshalb weist jedes der zu verbindenden Einzelteile 32 a und 32 b, wie in Fig. 10 dargestellt, eine erste horizontale Verbindungsfläche a ₁ auf, welche an dem unteren Bereich des Tankbereichs 32 c angeordnet ist, sowie eine zweite sich nach unten erstreckende Oberfläche a ₂ des Verbindungskanals 32 d. Die Flächen a ₁ und a ₂ schneiden sich in einem stumpfen Winkel und bilden somit Verbindungsflächen a und a′ der zu verbindenden Teile 32 a und 32 b.

In den Fig. 11 und 12 ist ein Ansaugkrümmer 43 dargestellt, der einen Vergaseranschluß 43 c sowie mehrere symmetrisch angeordnete Ansaugkanäle 43 d aufweist, die sich von dem Anschlußbereich 43 c nach unten erstrecken. Freie Endbereiche der Kanäle 43 d erstrecken sich in horizontale Richtungen. Deshalb weisen die zu verbindenden oberen und unteren Teilstücke 43 a und 43 b jeweils nach unten geneigte Oberflächen a ₁ auf, die von dem Vergaseranschlußbereich 43 c und den Ansaugkanälen 43 d gebildet werden, sowie eine horizontale Verbindungsfläche a ₂, die durch den freien Endbereich der Ansaugkanäle 43 d gebildet wird. Diese beiden Flächen a ₁ und a ₂ schneiden sich unter einem stumpfen Winkel und bilden somit abgewinkelte oder abgebogene Verbindungsflächen a und a′ aus, welche jeweils an den Teilen 43 a und 43 b vorgesehen sind.

In dem dritten bis fünften Ausführungsbeispiel können sich die abgebogenen oder abgewinkelten Flächen a und a′ unter einem rechten Winkel oder unter einem beliebigen Winkel schneiden, wobei dies von der Ausgestaltung des Endprodukts abhängt. Die Flächen a ₁ und a ₂ sind beide in Form von flachen, ebenen Flächen ausgebildet, so daß diese in vorteilhafter Weise mittels einer Fräsmaschine bearbeitet werden können. Eine derartige Oberflächenbehandlung ist erforderlich, um Verschmutzungen der Gußoberfläche zu beseitigen, welche durch den Entfettungsvorgang hervorgerufen sind und die Adhäsion herabsetzen. Weiterhin schneiden sich die flachen, ebenen Teilflächen unter einem vorgegebenen Winkel, ob die zu verbindenden Flächen a und a′ auszubilden, da es wegen der Beschränkungen hinsichtlich des Ausgestaltungsendprodukts schwierig ist, eine einzige flache, ebene Verbindungsfläche auszubilden. Weiterhin ist jedes der zu verbindenden Werkstücke aus einer Aluminiumlegierung (ADC 10 und ADC 12) gefertigt. Die zu verbindenden Teile werden unter denselben Gießbedingungen erzeugt, wie die Einzelteile des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels. Nach dem Druckguß erfolgt eine Oberflächenbehandlung der zu verbindenden Teile bezüglich ihrer Verbindungsflächen, um mittels einer Fräsmaschine eine Oberflächenrauheit von 10 S bis 30 S zu erhalten. Daraufhin wird der obengenannte Epoxy-Klebstoff, der Aluminiumpartikel mit einer Partikelgröße von 0,1 bis 0,2 mm enthält, mittels einer NC-Beschichtungsmaschine auf zumindest eine Verbindungsfläche aufgebracht. Anschließend werden an Vorsprüngen c, c′, welche an den Verbindungsflächen vorgesehen sind, Schrauben befestigt, daraufhin wird die gesamte Anordnung in einem Durchlaufofen bei einer Temperatur von 120 bis 160°C über einen Zeitraum von 10 bis 30 Minuten erwärmt, um die in den Fig. 6 bis 12 gezeigten einstückigen Anordnungen auszubilden.

Bei den so ausgebildeten Anordnungen verbundener Einzelteile aus Aluminium kann die Dicke der Klebstoffschicht gleichmäßig ausgebildet werden, so daß sie eine ideale Dicke von 0,1 bis 0,2 mm hat, die experimentell ermittelt wurde. Durch Verwendung eines Aluminiumpulvers von 0,1 bis 0,2 mm Partikeldurchmesser als Füllstoff zu dem Klebstoff erweist es sich als vorteilhaft, daß es nicht nur möglich ist, Endprodukte zu erhalten, welche eine große Festigkeit der Verbindung und eine gleichbleibende Qualität aufweisen, da die Festigkeit der Verbindung der zu verbindenden Flächen groß ist und keine Streuungen aufweist. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Produktionskosten gesenkt werden können, da die durchzuführenden Arbeitsschritte im Vergleich zu dem Stand der Technik wesentlich vereinfacht sind.

Da der Ansaugkrümmer oder der Druckausgleichstank ohne Verwendung eines innenliegenden Kernes erzeugt werden können, erniedrigen sich die Herstellungskosten. Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß die Innenflächen der Einlaßkanäle oder Ansaugkanäle mit hoher Oberflächengüte, nämlich besonders glatt, ausgebildet werden können, wodurch der Strömungswiderstand verringert wird, was zu einer Steigerung des Wirkungsgrades einer Verbrennungskraftmaschine führt. Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß die Verbindungsflächen der zu verbindenden Einzelteile abgewinkelt oder abgebogen ausgebildet sein können, wobei sich zwei ebene, flache Teilflächen in einem rechten Winkel, einem stumpfen Winkel oder einem beliebigen Winkel schneiden können. Dies erweist sich im Hinblick auf die komplizierte Ausgestaltung eines Ansaugkrümmers, eines Ansaug-Druckausgleichstanks oder eines Luftdruckausgleichstanks als besonders vorteilhaft. Weiterhin weist die erzeugte Anordnung verbundener Teile ein besonders gutes äußeres Aussehen auf, da zu verbindende Einzelteile mit sehr komplizierter Formgebung vorgefertigt werden können und da diese anschließend fest mittels des erfindungsgemäßen Klebers verklebt werden können.

Claims

1. Anordnung verbundener Metallteile, gekennzeichnet durch zumindest zwei gegossene, zu verbindende Teile (2, 3; 11, 12; 21 a, 21 b; 32 a, 32 b; 43 a, 43 b), welche miteinander zu verbinden sind, wobei jedes der Teile eine Verbindungsfläche aufweist und durch eine zwischen den Verbindungsflächen angeordnete Kleberschicht, wobei der Kleber 45 bis 54 Gew.-% Epoxyharz, 30 bis 40 Gew.-% Aluminiumpartikel mit einem Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,2 mm und 4 bis 6 Gew.-% Guanidin- Derivat enthält.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleberschicht eine gleichförmige Dicke aufweist und daß der Partikeldurchmesser geringer ist, als die Dicke der Kleberschicht.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Teile aus Aluminium bestehen.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kleber ungefähr 35 Gew.-% an Aluminiumpartikeln vorgesehen sind und daß ungefähr 50 Gew.-% Epoxyharz vorgesehen sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsflächen mit Vorsprüngen versehen sind, welche jeweils eine Ausnehmung aufweisen, und daß weiterhin mehrere Schraubenbolzen (4, 17) vorgesehen sind, welche mit den Vorsprüngen und den Ausnehmungen in den Eingriff bringbar sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Metallteile mittels eines Druckgußverfahrens erzeugt sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Metallteile mittels Schwerkraftguß erzeugt sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (5, 15) in Form einer horizontalen Ebene ausgebildet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (a, a′) eine erste ebene Fläche (a ₁) und eine zweite ebene Fläche (a ₂) umfaßt, welche sich unter einem vorbestimmten Winkel schneiden, wobei die Schnittkante in Form einer Geraden ausgebildet ist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Form eines Ansaug-Druckausgleichstanks ausgebildet ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Form eines Luftdruckausgleichstanks ausgebildet ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Form eines Ansaugkrümmers ausgebildet ist.

13. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung verbundener Metallteile, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei miteinander zu verbindende Teile (2, 3, 11, 12, 21 a, 21 b, 32 a, 32 b, 43 a, 43 b) mittels eines Gußverfahrens erzeugt werden, wobei jedes der Teile eine Verbindungsfläche aufweist, daß zwischen die zu verbindenden Teile ein Kleber aufgebracht wird und daß die Teile in dichtender Weise aneinandergefügt werden, wobei der Kleber 45 bis 54 Gew.-% Epoxyharz, 30 bis 40 Gew.-% Metallpartikel mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,2 mm und 4 bis 6 Gew.-% Guanidin-Derivat umfaßt, und daß die verbundenen Metallteile zur metallurgischen Verbindung zwischen ihnen und dem Kleber erwärmt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsflächen mit Vorsprüngen versehen sind, welche jeweils eine Ausnehmung aufweisen und daß mehrere Schraubenbolzen (4, 17) durch die Ausnehmungen hindurchgeführt werden, um vor der Erwärmung eine feste Verbindung zwischen den zu verbindenden Metallteilen vorzusehen.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber mit einer Schichtdicke zwischen 0,1 bis 0,2 m zwischen den Verbindungsflächen aufgetragen wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Metallteile mittels eines Druckverfahrens erzeugt werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Metallteile mittels eines Schwerkraftgußverfahrens erzeugt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsflächen vor dem Auftrag des Klebers maschinell bearbeitet werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Metallteile im zusammengefügten Zustand in Form eines Ansaugluft-Druckausgleichskanals ausgebildet sind.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Metallteile im zusammengefügten Zustand in Form eines Luft-Ausgleichstanks ausgestaltet sind.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Metallteile im zusammengefügten Zustand in Form eines Ansaugkrümmers ausgebildet sind.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung bei einer Temperatur von 120 bis 160°C über einen Zeitraum von 10 bis 30 Minuten erfolgt.