EP2183100A1 - Schwingungsdämpfendes verbundbauteil - Google Patents

Schwingungsdämpfendes verbundbauteil

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EP2183100A1
EP2183100A1 EP08803333A EP08803333A EP2183100A1 EP 2183100 A1 EP2183100 A1 EP 2183100A1 EP 08803333 A EP08803333 A EP 08803333A EP 08803333 A EP08803333 A EP 08803333A EP 2183100 A1 EP2183100 A1 EP 2183100A1
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EP
European Patent Office
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composite component
base plate
sandwich
component
component according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08803333A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Böger
Oliver Kleinschmidt
Lothar Patberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP2183100A1 publication Critical patent/EP2183100A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a composite component comprising at least one base plate and at least one sandwich component arranged on the base plate as well as an advantageous use of the composite component according to the invention.
  • Numerous composite components are known from the prior art, which are designed, for example, as double sheets or patched sheets, ie sheets with local doubling.
  • a method for producing a composite component in which a base plate together with a reinforcing plate is deep-drawn together after the reinforcing plate has been connected to the base plate.
  • the composite component produced in this way has a high component rigidity.
  • the vibration damping properties of the known composite component can be improved, so that the use of a corresponding composite component, for example, as an end wall in a motor vehicle only by additional vibration damping measures is possible.
  • vibration damping composite components are known from the prior art, in which on a base plate polymeric heavy mats (damping) and / or insulating materials (eg a nonwoven fabric) are applied.
  • a base plate polymeric heavy mats (damping) and / or insulating materials (eg a nonwoven fabric) are applied.
  • the weight of the known composite vibration damping composite component is relatively high.
  • the present invention has for its object to provide a composite component with very good vibration damping properties available, which can be produced in a simple manner and is suitable for lightweight construction concepts.
  • the invention has the object to propose advantageous uses for the composite components according to the invention.
  • the above-described object is achieved by a generic composite component characterized in that the sandwich component has at least two outer sheets and at least one arranged between the sheets of plastic layer.
  • the plastic layer arranged between the two sheets of the sandwich structure leads to good vibration-damping properties of the composite component and thus assumes the properties of an absorber mass, without exhibiting a high mass.
  • Corresponding sandwich components with a plastic layer arranged between two sheets are relatively easy to produce.
  • the mass can be kept low despite very good vibration-damping properties, so that inventive composite components can also be used for lightweight construction concepts.
  • the vibration-damping properties of the composite material of the invention can be further improved by virtue of the fact that the plastic layer consists of a visco-elastic polymer.
  • the sandwich component has a structure which increases the rigidity of the composite component.
  • stiffness-increasing structures for example, Profläleiteren, bulges, Einpragept, wrinkles and / or beads are considered.
  • the sheet thicknesses for the sandwich component can be further reduced, so that a further weight saving is achieved.
  • the sandwich component is connected to the base plate cohesively by welding, gluing or soldering.
  • the cohesive connection results in a maximum rigidity of the composite component according to the invention.
  • the acoustic properties of the composite component can be further improved by gluing, since during bonding due to the different materials, ie metal and adhesive, vibration energy can be absorbed during the transition of the vibrations from the sheet to the sandwich component.
  • vibration energy can be absorbed during the transition of the vibrations from the sheet to the sandwich component.
  • a large-area bonding of sandwich component and base plate can in particular at Crashrelevanten components in the vehicle occurring in a crash trap deformation energies are introduced over a large area in the sandwich component. The crash behavior of the composite component can thereby be further improved.
  • an epoxy resin is provided for bonding the sandwich component with the base plate, wherein the layer thickness is preferably at most 0.5 mm, more preferably at most 0.3 mm.
  • Epoxy resins can be thermally cured, for example, so that the connection between sandwich component and base plate can be achieved by a simple heating of both components. With layer thicknesses of maximum 0.5 mm or maximum 0.3 mm, the highest strengths of the connection of base plate and sandwich component result.
  • the heat supply which usually takes place in the range of 140 to 22O 0 C, carried out after a cathodic dip coating, so that the manufacturing process of the composite component according to the invention can be easily integrated into existing manufacturing, especially in shell.
  • the bonding of the sandwich component can also be done with a oiled base plate, with measures to remove the passive corrosion protection layer can be omitted, since craters can be trapped thereby.
  • a further improvement of the vibration-damping properties of the composite component according to the invention is achieved in that a rubber or polyurethane-based adhesive is used for bonding the sandwich component to the base plate, the layer thickness preferably not more than 5 mm, in particular not more than 3 mm amounts. If polyurethane is used, a first strength of the connection between base plate and sandwich component can be achieved by the action of moisture, so that a fixation of the
  • Sandwich component on the base plate before the final curing of the connection is possible.
  • the connection between the base plate and the sandwich component can then be cured, so that a relatively low-tension connection between the base component and the sandwich component is achieved.
  • a cold-setting adhesive bond for example on already painted base plates, in particular if no heat treatment, such as, for example, cathodic dip painting, is to be carried out.
  • the base sheet is deformed prior to bonding to the sandwich component to further increase, for example, the stiffness of the composite component.
  • the sandwich component can be connected to the base plate by spot welding, laser welding or resistance welding.
  • resistance welding the layer between the two sheets of the sandwich component is designed to be conductive. All said welding methods have in common that they can be performed highly automated and flexible, so that their use can in principle reduce the cost of producing a erfmdungsgedorfen composite component.
  • An improved adaptation to the operating conditions of the erfmdungsgedorfen composite component is achieved by that a plurality of sandwich structures are provided on the base plate.
  • the base plate and / or the sandwich component consist of sheets of steel or a steel alloy in order to ensure the necessary strength, for example for use in motor vehicle construction.
  • At least one metal sheet of the composite component is metallically and / or organically coated at least partially.
  • certain properties of the composite component according to the invention can be improved. For example, an improved over a zinc coating of the sheets
  • the above-described object is achieved by the use of a component according to the invention in motor vehicle construction, in particular as the end wall of a motor vehicle.
  • the composite component according to the invention has advantageous properties with regard to vibration damping with simultaneously high component rigidity and low weight.
  • the arranged on the base plate sandwich component can also serve as puncture protection.
  • the end wall which separates the passenger compartment from the engine compartment is therefore a typical application for the Composite component according to the invention. But there are also other applications in motor vehicle construction for the composite component according to the invention conceivable, if the space is available.
  • unwanted vibrations occur in the stated areas of use, on the other hand, at the same time a high component rigidity is required.
  • Fig. 2 a) and b) is a schematic sectional view of two embodiments of the composite component according to the invention and Fig. 3 a) and b) two further exemplary embodiments of the erfmdungsgebounden composite component in a schemati Service sectional view.
  • Figure 1 shows a known from the prior art composite component with good vibration damping properties.
  • the illustrated composite component consists of a base plate 1 and a damping material (eg a non-woven fabric) 2 attached thereto and a heavy layer 3 (damping mat) arranged between base plate 1 and damping material 2.
  • the damping mat 3 must have a relatively high mass in order to realize the damping properties of the known composite component to vaporize vibrations which are transmitted. It is clear from this that the anti-vibration composite components used hitherto have a relatively high weight for lightweight construction concepts. In addition, the component stiffness of the m Figure 1 shown composite component is in need of improvement.
  • FIG. 2 now shows an exemplary embodiment of a erfmdungsgekosen composite component consisting of a base plate 1 and a sandwich component 5, which consists of a first sheet 6, a second plate 7 and an intermediate plastic layer 8.
  • the sandwich component 5 has a structure which increases the rigidity of the
  • Exemplary embodiment of the inventive composite component is used.
  • To improve the acoustic properties of the sandwich component is connected via adhesive dots 9 with the base plate 1. Due to the material transfer between the metal of the base sheet 1, the glue point 9 and the Sandwich component 5 is carried out at the adhesive points 9 an additional vibration damping.
  • FIG. 2 a further shows, the base sheet 1 has been deformed in order to receive the sandwich component 5.
  • a further increase in the rigidity of the composite component is achieved by the arrangement of the sandwich component according to FIG. 2b).
  • the sandwich component 5 is constructed such that two sheets 6, 7 of the same thickness, for example of 0.5 mm, are connected to a visco-elastic polymer layer having a thickness of, for example, 50 ⁇ m.
  • the polymer layer may be 15 to 1500 .mu.m, preferably 25 to 50 .mu.m.
  • the sheet thicknesses of the sheets 6,7 can vary between 0.2 mm and 2 mm.
  • a positive influence on the damping properties is achieved in that the connection between the base plate 1 and the sandwich component 5 by an epoxy resin adhesive 9 with a layer thickness of about 0.2 mm.
  • the base plate 1 is present, for example, in oiled state.
  • the adhesive bonds between the sandwich component 5 and the base plate 1 absorb vibrations which are transmitted from the base plate 1 to the sandwich component 5 and, to that extent, additionally damp vibration damping.
  • the entire composite component for example, heated to about 18O 0 C after a cathodic dip.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the composite component according to the invention, which is shown in FIG Difference to the embodiment of Figure 2 consists of sheets 6, 7 with different thickness.
  • the viscoelastic polymer layer 8 in the present embodiment is 0.5 mm, for example, while the sheet thickness of the first sheet 6 is 1.2 mm and the sheet thickness of the second sheet 7 is about 0.5 mm.
  • the thicknesses of the layers are not shown to scale here. Due to the construction of the sandwich component 5, it is possible in particular to react to additional vibration-damping requirements. However, the sandwich component 5 can also serve as puncture protection when using the composite component in or as an end wall which, for example, separates the passenger compartment of a motor vehicle from the engine compartment in order to improve the safety of the passenger compartment.
  • the embodiment of the composite component according to FIG. 3 b) causes a substantially higher rigidity than the embodiment from FIG. 3 a).
  • the arrangement of the sandwich component depends on the respective installation situation, but both embodiments according to FIG. 3 a) and b) have sufficient vibration-damping properties.
  • adhesives come into question, which are cold-curing and are primarily used on painted sheets, for example, after a cathodic dip coating application.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbundbauteil umfassend mindestens ein Grundblech und mindestens ein auf dem Grundblech angeordnetes Sandwichbauteil sowie eine vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Verbundbauteils. Die Aufgabe, ein Verbundbauteil mit sehr guten schwingungsdämpfenden Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, welches sich zudem auf einfache Weise herstellen lässt und gleichzeitig für Leichtbaukonzepte geeignet ist, wird dadurch gelöst, dass das Sandwichbauteil (5) mindestens zwei äußere Bleche (6, 7) und mindestens eine zwischen den Blechen (6, 7) angeordnete Kunststoff Schicht (8) aufweist.

Description

28. August 2008
Schwingungsdämpfendes Verbundbauteil
Die Erfindung betrifft ein Verbundbauteil umfassend mindestens ein Grundblech und mindestens ein auf dem Grundblech angeordnetes Sandwichbauteil sowie eine vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Verbundbauteils .
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Verbundbauteile bekannt, welche beispielsweise als Doppelbleche oder gepatchte Bleche, d.h. Bleche mit lokalen Aufdopplungen, ausgebildet sind. Beispielsweise ist aus der DE 43 07 563 ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils bekannt, bei welchem ein Grundblech zusammen mit einem Verstärkungsblech gemeinsam tiefgezogen wird, nachdem das Verstärkungsblech mit dem Grundblech verbunden wurde. Das so hergestellte Verbundbauteil weist eine hohe Bauteilsteifigkeit auf. Allerdings sind die schwingungsdämpfenden Eigenschaften des bekannten Verbundbauteils verbesserungsfähig, so dass der Einsatz eines entsprechenden Verbundbauteils beispielsweise als Stirnwand in einem Kraftfahrzeug nur durch zusätzliche schwingungsdämpfende Maßnahmen möglich ist. Ferner sind aus dem Stand der Technik schwingungsdämpfende Verbundbauteile bekannt, bei welchen auf einem Grundblech polymere Schwermatten (Dämpfung) und/oder dämmende Materialien (z.B. ein Faservlies) aufgebracht sind. Allerdings ist das Gewicht des bekannten schwingungsdampfenden Verbundbauteils relativ hoch.
Hiervon ausgehend, liegt der vorliegend Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbundbauteil mit sehr guten schwingungsdampfenden Eigenschaften zur Verfugung zu stellen, welches sich auf einfache Weise herstellen lasst und für Leichtbaukonzepte geeignet ist. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde für die erfindungsgemaßen Verbundbauteile vorteilhafte Verwendungen vorzuschlagen.
Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch ein gattungsgemaßes Verbundbauteil dadurch gelost, dass das Sandwichbauteil mindestens zwei äußere Bleche und mindestens eine zwischen den Blechen angeordnete Kunststoffschicht aufweist.
Es hat sich gezeigt, dass die zwischen beiden Blechen der Sandwichstruktur angeordnete Kunststoffschicht zu guten schwingungsdampfenden Eigenschaften des Verbundbauteils fuhrt und damit die Eigenschaften einer Tilgermasse übernimmt, ohne eine hohe Masse aufzuweisen. Entsprechende Sandwichbauteile mit einer zwischen zwei Blechen angeordneten Kunststoffschicht sind relativ einfach herstellbar sind. Zudem kann, wie bereits ausgeführt, die Masse trotz sehr guter schwingungsdampfender Eigenschaften gering gehalten werden, so dass erfindungsgemaße Verbundbauteile auch für Leichtbaukonzepte einsetzbar sind. Die schwingungsdampfenden Eigenschaften des erflndungsgeπiaßen Verbundbauteils können dadurch weiter verbessert werden, dass die KunststoffSchicht aus einem visko-elastischen Polymer besteht. Hierdurch wird die durch die Schwingungen des Grundblechs m das Sandwichbauteil eingebrachte mechanische Energie sehr gut absorbiert und die vom Sandwichbauteil aufgenommenen Schwingungen stark gedampft.
Gemäß einer weitergebildeten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verbundbauteils weist das Sandwichbauteil eine die Steifigkeit des Verbundbauteils erhöhende Struktur auf. Als die Steifigkeit erhöhende Strukturen werden beispielsweise Profliierungen, Aufwölbungen, Einpragungen, Falten und/oder Sicken angesehen. Durch die entsprechenden Strukturen können die Blechdicken für das Sandwichbauteil weiter reduziert werden, so dass eine weitere Gewichtsersparnis erreicht wird.
Vorzugsweise ist das Sandwichbauteil mit dem Grundblech Stoffschlüssig durch Verschweißen, Verkleben oder Loten verbunden. Die stoffschlussige Verbindung ergibt eine maximale Steifigkeit des erfindungsgemaßen Verbundbauteils. Im Gegensatz zum Loten und Verschweißen können die akustischen Eigenschaften des Verbundbauteils durch ein Verkleben noch weiter verbessert werden, da beim Verkleben aufgrund der unterschiedlichen Werkstoffe, also Metall und Kleber, Schwingungsenergie beim Übergang der Schwingungen vom Blech auf das Sandwichbauteil absorbiert werden kann. Bei einer großflächigen Verklebung von Sandwichbauteil und Grundblech kann insbesondere bei crashrelevanten Bauteilen im Fahrzeug die im Crash-Falle auftretenden Verformungsenergien großflächig in das Sandwichbauteil eingeleitet werden. Das Crashverhalten des Verbundbauteils kann dadurch weiter verbessert werden.
Gemäß einer nächsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundbauteils ist zum Verkleben des Sandwichbauteils mit dem Grundblech ein Epoxydharz vorgesehen, wobei dessen Schichtdicke vorzugsweise maximal 0,5 mm, besonders bevorzugt maximal 0,3 mm beträgt. Epoxydharze können beispielsweise thermisch ausgehärtet werden, so dass die Verbindung zwischen Sandwichbauteil und Grundblech durch eine einfache Erwärmung beider Bauteile erzielt werden kann. Bei Schichtdicken von maximal 0,5 mm beziehungsweise maximal 0,3 mm ergeben sich die höchsten Festigkeiten der Verbindung von Grundblech und Sandwichbauteil. Vorzugsweise kann die Wärmezufuhr, welche üblicherweise im Bereich von 140 bis 22O0C erfolgt, nach einer kathodischen Tauchlackierung erfolgen, so dass der Herstellprozess des erfindungsgemäßen Verbundbauteils einfach in bestehende Fertigungen, insbesondere im Rohbau integriert werden kann. Das Verkleben des Sandwichbauteils kann auch mit einem beölten Grundblech erfolgen, wobei Maßnahmen zur Entfernung der passiven Korrosionsschutzschicht entfallen können, da Krater dadurch eingesperrt werden können.
Eine weitere Verbesserung der schwingungsdämpfenden Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verbundbauteils wird dadurch erreicht, dass zum Verkleben des Sandwichbauteils mit dem Grundblech ein Kautschuk oder Polyurethan basierter Kleber verwendet wird, dessen Schichtdicke vorzugsweise maximal 5 mm, insbesondere maximal 3 mm betragt. Wird Polyurethan verwendet, kann eine erste Festigkeit der Verbindung zwischen Grundblech und Sandwichbauteil durch die Einwirkung von Feuchtigkeit erzielt werden, so dass eine Fixierung des
Sandwichbauteils auf dem Grundblech vor dem letztendlichen Ausharten der Verbindung möglich ist. Durch gezielte Wärmezufuhr kann dann die Verbindung zwischen Grundblech und Sandwichbauteil ausgehartet werden, so dass eine relativ spannungsarme Verbindung zwischen Grundbauteil und Sandwichbauteil erzielt wird. Denkbar ist auch eine kalthartende Verklebung beispielsweise auf bereits lackierten Grundblechen vorzusehen, insbesondere dann, wenn keine Wärmebehandlung wie beispielsweise eine kathodische Tauchlackierung durchlaufen werden soll.
Vorzugsweise wird das Grundblech vor dem Verbinden mit dem Sandwichbauteil umgeformt, um beispielsweise die Steifigkeit des Verbundbauteils weiter zu erhohen.
Alternativ zum Verkleben kann das Sandwichbauteil durch Punkt-, Laser- oder Widerstandsschweißen mit dem Grundblech verbunden sein. Beim Widerstandsschweißen ist hierzu die Schicht zwischen den beiden Blechen des Sandwichbauteils leitfahig zu gestalten. Allen genannten Schweißverfahren ist gemein, dass diese hoch automatisiert und flexibel durchgeführt werden können, so dass deren Verwendung prinzipiell die Kosten zur Herstellung eines erfmdungsgemaßen Verbundbauteils senken können.
Eine verbesserte Anpassung an die Einsatzbedingungen des erfmdungsgemaßen Verbundbauteils wird dadurch erreicht, dass eine Mehrzahl an Sandwichstrukturen auf dem Grundblech vorgesehen sind.
Gemäß einer nächsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundbauteils bestehen das Grundblech und/oder das Sandwichbauteil aus Blechen aus Stahl oder einer Stahllegierung, um die notwendige Festigkeit, beispielsweise für den Einsatz im Kraftfahrzeugbau, zu gewährleisten .
Vorzugsweise ist mindestens ein Blech des Verbundbauteils metallisch und/oder organisch zumindest teilweise beschichtet. Über die Beschichtungen können bestimmte Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verbundbauteils verbessert werden. Beispielsweise wird über eine Verzinkung der Bleche eine verbesserte
Korrosionsbeständigkeit erreicht. Allerdings ist es auch möglich dies über eine organische Beschichtung zu realisieren.
Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Bauteils im Kraftfahrzeugbau, insbesondere als Stirnwand eines Kraftfahrzeuges gelöst. Wie bereits zuvor ausgeführt, weist das erfindungsgemäße Verbundbauteil vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der Schwingungsdämpfung bei gleichzeitig hoher Bauteilsteifigkeit und geringem Gewicht auf. Darüber hinaus kann das auf dem Grundblech angeordnete Sandwichbauteil auch als Durchstoßschutz dienen. Die Stirnwand, welche die Fahrgastzelle von dem Motorraum trennt, ist daher ein typischer Anwendungsfall für das erfindungsgemäße Verbundbauteil. Es sind aber auch weitere Anwendungsfälle im Kraftfahrzeugbau für das erfindungsgemäße Verbundbauteil denkbar, sofern der Bauraum vorhanden ist. Aufgrund der aussteifenden und gleichzeitig schwingungsdämpfenden Eigenschaften des Blechs ist auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verbundbauteils im Bodenblech einer Fahrzeugkarosserie, vorzugsweise im Tunnelbereich, im Bereich der Rückwand, also der Trennwand zwischen Fahrgastraum und Kofferraum oder Ladefläche sowie beispielsweise der Hutablage vorteilhaft. In den genannten Verwendungsbereichen treten einerseits unerwünschte Vibrationen auf, andererseits ist gleichzeitig eine hohe Bauteilsteifigkeit gefordert.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Verbundbauteil auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung zweier
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes schwingungsdämpfendes Verbundbauteil in einer schematischen Schnittansieht,
Fig. 2 a) und b) eine schematische Schnittansicht zweier Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verbundbauteils und Fig. 3 a) und b) zwei weitere Ausfuhrungsbeispiele des erfmdungsgemaßen Verbundbauteils in einer schematisehen Schnittansicht.
Figur 1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verbundbauteil mit guten schwingungsdampfenden Eigenschaften. Das dargestellte Verbundbauteil besteht aus einem Grundblech 1 und einem darauf befestigten Dampfungsmaterial (z. B. ein Faservlies) 2 und einer zwischen Grundblech 1 und Dampfungsmateπal 2 angeordnete Schwerschicht 3 ( Dampfungsmatte) Die Dampfungsmatte 3muss zur Realisierung der Dampfungseigenschaften des bekannten Verbundbauteils eine relativ hohe Masse aufweisen, um Schwingungen, welche übertragen werden, zu dampfen. Hieraus wird deutlich, dass die bisher verwendeten schwmgungsdämpfenden Verbundbauteile ein für Leichtbaukonzepte relativ hohes Gewicht aufweisen. Darüber hinaus ist die Bauteilsteifigkeit des m Figur 1 dargestellten Verbundbauteils verbesserungswύrdig.
Figur 2 zeigt nun ein Ausfuhrungsbeispiel eines erfmdungsgemaßen Verbundbauteils bestehend aus einem Grundblech 1 und einem Sandwichbauteil 5, welches aus einem ersten Blech 6, einem zweiten Blech 7 und einer dazwischen liegenden KunststoffSchicht 8 besteht. Darüber hinaus weist das Sandwichbauteil 5 eine Struktur auf, welche zur Erhöhung der Steifigkeit des
Ausfuhrungsbeispiels des erfindungsgemaßen Verbundbauteils dient. Zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften ist das Sandwichbauteil über Klebepunkte 9 mit dem Grundblech 1 verbunden. Aufgrund des Materialubergangs zwischen dem Metall des Grundbleches 1, dem Klebepunkt 9 und dem Sandwichbauteil 5 erfolgt an den Klebepunkten 9 eine zusätzliche Schwingungsdämpfung. Wie die Figur 2a) weiter zeigt, ist das Grundblech 1 verformt worden, um das Sandwichbauteil 5 aufzunehmen. Eine weitere Erhöhung der Steifigkeit des Verbundbauteils wird durch die Anordnung des Sandwichbauteils gemäß Fig. 2b) erzielt.
Das Sandwichbauteil 5 ist derart aufgebaut, dass zwei Bleche 6, 7 mit gleicher Dicke, beispielsweise von 0,5 mm, mit einer visko-elastischen Polymerschicht mit einer Dicke von beispielsweise 50μm verbunden sind. Die Polymerschicht kann je nach Anwendungsfall 15 bis 1500 μm, bevorzugt 25 bis 50 μm betragen. Die Blechdicken der Bleche 6,7 können zwischen 0,2 mm und 2 mm variieren.
Einen positiven Einfluss auf die Dämpfungseigenschaften wird dadurch erreicht, dass die Verbindung zwischen dem Grundblech 1 und dem Sandwichbauteil 5 durch einen Epoxydharzkleber 9 mit einer Schichtdicke von etwa 0,2 mm erfolgt. Im Rohbau liegt das Grundblech 1 beispielsweise in beölten Zustand vor. Die Klebeverbindungen zwischen dem Sandwichbauteil 5 und dem Grundblech 1 absorbieren Schwingungen, welche vom Grundblech 1 auf das Sandwichbauteil 5 übertragen werden und wirken insofern zusätzlich schwingungsdämpfend. Zur Aushärtung der Verbindung zwischen dem Grundblech 1 und dem Sandwichbauteil 5 wird das gesamte Verbundbauteil, beispielsweise nach einer kathodischen Tauchlackierung auf etwa 18O0C erwärmt.
In Figur 3 ist nun ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbundbauteils dargestellt, welches im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel aus Figur 2 aus Blechen 6, 7 mit unterschiedlicher Dicke besteht. Die visko-elastische Polymerschicht 8 beträgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise 0,5 mm, während die Blechdicke des ersten Bleches 6 1,2 mm und die Blechdicke des zweiten Bleches 7 etwa 0,5 mm entspricht. Die Dicken der Schichten sind hier nicht maßstäblich dargestellt. Durch den Aufbau des Sandwichbauteils 5 kann insbesondere auf zusätzliche schwingungsdämpfende Anforderungen reagiert werden. Das Sandwichbauteil 5 kann aber auch bei Verwendung des Verbundbauteils in einer oder als Stirnwand, welche beispielsweise den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges vom Motorraum trennt, als Durchstoßschutz dienen, um die Sicherheit der Fahrgastzelle zu verbessern.
Die Ausgestaltung des Verbundbauteils gemäß Fig. 3b) bewirkt eine wesentlich höhere Steifigkeit als die Ausführung aus Fig. 3a) . Die Anordnung des Sandwichbauteils hängt jeweils von der entsprechenden Einbausituation ab, wobei aber beide Ausführungen nach Fig. 3 a) und b) ausreichende schwingungsdämpfende Eigenschaften aufweisen.
Bei diesen Beispielen kommen Kleber in Frage, die kalthärtend sind und primär auf lackierten Blechen beispielsweise nach einer kathodischen Tauchlackierung Anwendung finden.

Claims

28. August 2008P A T E N T AN S P R Ü C H E
1. Verbundbauteil umfassend mindestens ein Grundblech und mindestens ein auf dem Grundblech (1) angeordnetes Sandwichbauteil (5), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Sandwichbauteil (5) mindestens zwei äußere Bleche (6, 7) und mindestens eine zwischen den Blechen (6, 7) angeordnete KunststoffSchicht (8) aufweist, wobei das Sandwichbauteil (5) zusätzlich eine die Steifigkeit des Verbundbauteils erhöhende Struktur aufweist.
2. Verbundbauteil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die KunststoffSchicht (8) aus einem visko-elastischen Polymer besteht.
3. Verbundbauteil nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Sandwichbauteil (5) mit dem Grundblech (1)
Stoffschlüssig durch Verschweißen, Verkleben oder Löten verbunden ist.
4. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s zum Verkleben des Sandwichbauteils (5) mit dem Grundblech (1) ein Epoxydharz (9) vorgesehen ist, - 2 -
wobei dessen Schichtdicke vorzugsweise maximal 0,5 mm, besonders bevorzugt maximal 0,3 mm beträgt.
5. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s zum Verkleben des Sandwichbauteils (5) mit dem Grundblech (1) ein Polyurethan basierter Kleber verwendet wird, dessen Schichtdicke vorzugsweise maximal 5 mm, insbesondere maximal 3 mm beträgt.
6. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Grundblech (1) vor dem Verbinden mit dem Sandwichbauteil (5) umgeformt worden ist.
7. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Sandwichbauteil (5) durch Punkt- , Laser- oder Widerstandsschweißen mit dem Grundblech (1) verbunden ist.
8. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s eine Mehrzahl an Sandwichbauteilen (5) auf dem Grundblech (1) angeordnet sind.
9. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Grundblech (1) und/oder das Sandwichbauteil (5) aus Blechen aus Stahl oder einer Stahllegierung bestehen . - 3 -
10. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die mindestens ein Blech (1, 6, 7) des Verbundbauteils metallisch und/oder organisch zumindest teilweise beschichtet ist.
11. Verwendung eines Verbundbauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 10 im Kraftfahrzeugbau, insbesondere als Stirnwand, im Bodenblech, vorzugsweise im Tunnelbereich, im Bereich der Rückwand oder als Hutablage eines Kraftfahrzeuges.
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