Prozesssicheres Montagekleben einer Aluminium-Stahl-Verbindung im Hinblick auf Einsatz unter Temperaturwechselbeanspruchung

Die Umsetzung des Leichtbaugedankens prägt die Konstruktion und den Bau neuer Automobile. Eine Reduzierung des Fahrzeuggewichtes trägt zu einer Senkung des Kraftstoffverbrauches und einer Erhöhung der Fahrdynamik bei. Für eine in Mischbauweise ausgelegte Karosserie bietet der Einsatz des Leichtbauwerkstoffes Aluminium aus wirtschaftlicher und technischer Sicht die Möglichkeit, die genannten Potenziale auszuschöpfen. Anhand des Beispiels der Dachaußenhaut eines Fahrzeuges, die ein großflächiges Bauteil darstellt, lässt sich diese Beobachtung anschaulich verdeutlichen. Eine bedeutsame technische Herausforderung bei der Realisierung einer Aluminium- Stahl-Verbindung stellen thermisch bedingte Ausdehnungsunterschiede aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Werkstoffe dar. Ein temperaturbelasteter Aluminium-Stahl-Verbund kann infolgedessen einer komplexen Beanspruchung unterliegen.

In einer elementar geklebten Verbindung kann die Klebschicht aufgrund ihres Gleitungsvermögens eine ausgleichende Wirkung auftretender relativer Bauteilverschiebungen und -verformungen erzielen. Da das Dach eines Fahrzeuges dessen Steifigkeit beeinflusst, werden gleichermaßen Anforderungen an das Steifigkeitsverhalten des Klebstoffs gestellt. Unter dem Gesichtspunkt langzeitbeständiger Verbindungseigenschaften sind darüber hinaus die zeit- und temperaturabhängigen Eigenschaften des Verbundes und dessen Verhalten unter schwingender Belastung für die Auswahl eines geeigneten Klebstoffsystems von Bedeutung.

Das Ziel der Arbeit war, ein für den geschilderten Anwendungsfall geeignetes Klebstoffsystem auszuwählen, die Funktionsfähigkeit am Fahrzeugaufbau bei tiefen Temperaturen bis -30 °C und hohen Temperaturen bis 80 °C nachzuweisen sowie die prozesstechnische Eignung des gewählten Klebstoffs, die durch den Komplexitätsgrad der Verarbeitungsparameter beeinflusst ist, zu untersuchen.