WO2014108240A1

WO2014108240A1 - Verfahren für die herstellung eines strukturbauteils eines fahrzeugs

Info

Publication number: WO2014108240A1
Application number: PCT/EP2013/074707
Authority: WO
Inventors: Michael Brauch
Original assignee: Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2014-07-17
Also published as: DE102013200287A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren für die Herstellung eines Strukturbauteils (10) eines Fahrzeugs, aufweisend die folgenden Schritte: - Zur Verfügung stellen eines ersten Bauteils (20) aus einem Faserverbundwerkstoff, - Zur Verfügung stellen eines zweiten Bauteils (30), aufweisend wenigstens eine Kiebekehle (32), - Einbringen eines Klebstoffs (40) in die Klebekehle (32) des zweiten Bauteils (30), - Einführen eines Klebeabschnitts (22) des ersten Bauteils (20) in die Klebekehle (32) des zweiten Bauteils (30) unter Verdrängung des Klebstoffs (40) in Klebespalte (50) zwischen dem Klebeabschnitt (22) und der Klebekehle (32), - Aushärten des Klebstoffs (40) zu einer Klebeverbindung.

Description

Beschreibung

Verfahren für die Herstellung eines Strukturbauteils eines Fahrzeugs

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung eines

Strukturbauteils eines Fahrzeugs sowie ein Strukturbauteil für ein Fahrzeug.

Es ist bekannt, dass Strukturbauteile von Fahrzeugen unter anderem aus

Faserverbundwerkstoffen hergestellt werden können. Solche

Faserverbundwerkstoffe weisen Fasern und Matrixwerkstoffe auf. Dabei sind die Fasern von dem ausgehärteten Matrixwerkstoff, z.B. in fließfähiger Form

eingebracht, umgeben Somit ist ein Faserverbundwerkstoff entstanden, der z.B. einzelne Lagen von Fasern über den Matrixwerkstoff miteinander verbunden aufweist. Derartige Strukturbauteile aus Faserverbundwerkstoffen werden gerne eingesetzt, da sie üblicherweise eine hohe mechanische Belastbarkeit mit geringem Gewicht mit sich bringen. Insbesondere im Fahrzeugbau können sie somit für Strukturbauteile, wie z.B. die Motorhaube oder andere Karosseriebestandteile, eingesetzt werden.

Nachteilhaft bei bekannten Verfahren für die Herstellung von Strukturbauteilen ist es jedoch, wenn verschiedene einzelne Bauteile miteinander verbunden werden sollen, und wenigstens eines dieser Bauteile aus Faserverbundwerkstoff ist. Dies führt häufig dazu, dass eine Klebeverbindung zwischen den beiden Bauteilen zur

Verfügung gestellt werden muss. Solche Klebeverbindungen sind jedoch häufig mechanische Schlüsselstellen hinsichtlich der Belastbarkeit des Strukturbauteils. So sind hier grundsätzlich zwei Versagensfälle zu unterscheiden. Zum einen ist es möglich, dass die Klebeverbindung selbst eine geringere mechanische Stabilität aufweist, als dies für den Faserverbundwerkstoff gilt. In einem überhöhten

Belastungsfall führt dies häufig zum Abreißen bzw. Abscheren der Klebeverbindung selbst. Ist die Klebeverbindung ausreichend stark hinsichtlich ihrer mechanischen Belastbarkeit ausgebildet, so besteht ein Nachteil bekannter Klebeverbindungen, dass diese ausschließlich die jeweilige Oberfläche des Faserverbundwerkstoffs des Bauteils kontaktieren. Somit wird bei Krafteinleitung in hochdynamischen oder überhöhten Belastungssituationen die Kraftabtragung nur erschwert von der Oberfläche des Faserverbundwerkstoffs in die Materialtiefe des

Faserverbundwerkstoffs getragen. Dies kann zu Versagensfällen innerhalb des Faserverbundwerkstoffs führen, da ein Abscheren oder Abschälen einzelner Schichten des Faserverbundwerkstoffs die Folge ist. Bei bekannten Verfahren werden die Klebeverbindungen dementsprechend relativ großflächig ausgeführt, um das Risiko dieses Versagensfalls zu reduzieren. Trotzdem führt die einseitige Anbindung über eine Klebeverbindung zu asymmetrischer Krafteinleitung in den Faserverbundwerkstoff des ersten Bauteils, so dass das grundsätzliche Risiko des Abschälens oder Abscherens einzelner Schichten des Faserverbundwerkstoffs weiter bestehen bleibt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die mechanische Belastbarkeit des Strukturbauteils, bestehend aus zumindest zwei miteinander mittels einer Klebeverbindung verbundenen Bauteilen, zu verbessern.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Strukturbauteii mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen

Strukturbauteil und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient der Herstellung eines Strukturbauteils eines Fahrzeugs und weist die folgenden Schritte auf:

- Zur Verfügung stellen eines ersten Bauteils aus einem

Faserverbundwerkstoff,

- Zur Verfügung stellen eines zweiten Bauteils, aufweisend wenigstens eine Klebekehle, - Einbringen eines Klebstoffs in die Klebekehle des zweiten Bauteils,

- Einführen eines Klebeabschnitts des ersten Bauteils in die Klebekehle des zweiten Bauteils unter Verdrängung des Klebstoffs in Klebespalte zwischen dem Klebeabschnitt und der Klebekehle,

- Aushärten des Klebstoffs zu einer Klebeverbindung.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient der Herstellung des Strukturbauteils eines Fahrzeugs. Hier werden zwei Bauteile über eine Klebeverbindung miteinander verbunden, wie dies grundsätzlich bereits als Verbindungssystematik für zwei Bauteile in einem Strukturbauteil eines Fahrzeugs bekannt ist. Jedoch unterscheiden sich hier der Klebevorgang selbst sowie die Anordnung der einzelnen Bauteile zueinander maßgeblich von bekannten Verfahren. Das erste Bauteil ist dabei aus Faserverbundwerkstoff hergestellt und bringt demnach grundsätzlich die Problematik mit sich, die mit Bezug auf Klebeverbindungen zu Faserverbundwerkstoffen in der Einleitung dieser Anmeldung erläutert worden ist. Der Werkstoff des zweiten Bauteils kann einen Faserverbundwerkstoff oder jeden anderen beliebigen Werkstoff aufweisen.

Erfindungsgemäß ist das zweite Bauteil mit wenigstens einer Klebekehle

ausgebildet. Diese Klebekehle ist vorzugsweise für die Aufnahme des

Klebeabschnitts des ersten Bauteils ausgebildet. Das bedeutet, dass die Klebekehle einen ausreichenden freien Querschnitt aufweist, so dass der Klebeabschnitt des ersten Bauteils eingeführt werden kann. Beim Einführen ist darauf zu achten, dass zwischen der Klebekehle und dem Klebeabschnitt Klebespalte verbleiben, in welchen sich der Klebstoff anordnen lässt. Die Anordnung des Klebstoffs innerhalb des jeweiligen Klebespalts erfolgt dabei im Wesentlichen automatisch, da dies der verbleibende Raum ist, in welchem der Klebstoff beim Einschieben des

Klebeabschnitts in die Klebekehle gepresst wird. Die Aushärtung des Klebstoffs kann z.B. durch Wärmeeinwirkung oder durch

Abwarten und Austrocknen des Klebstoffs erzielt werden. Die Klebespalte sind z.B. im Bereich zwischen ca. 0,1 und ca. 10 mm ausgebildet. Vorzugsweise sind die Klebespalte auf beiden Seiten des Klebeabschnitts gleich groß oder im Wesentlichen gleich groß ausgebildet. Ein Strukturbauteil ist im Sinne der vorliegenden Erfindung z.B. ein Rahmenbauteil, ein Karosseriebauteil oder ein Verkleidungsbauteil des Fahrzeugs. Insbesondere dient es der Aufnahme von mechanischen Lasten, so dass eine Kraftübertragung zwischen den beiden Bauteilen des Strukturbauteils erfolgen muss. Als Materialien für das zweite Bauteil kommt neben Faserverbundwerkstoff auch z.B. Keramik, Kunststoff oder Metall in Frage.

Die Form des Strukturbauteils ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht eingeschränkt. So können beide einzelnen Bauteile zur Verbindung miteinander zum Strukturbauteil unterschiedlichste geometrische Erstreckungen aufweisen. Als Beispiel sind z.B. plattenartige Formen, runde Formen oder gekrümmte Formen genannt. Ein entscheidender Vorteil eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Möglichkeit nun eine zumindest zweiseitige oder sogar dreiseitige Klebeverbindung am

Faserverbundwerkstoff des ersten Bauteils zur Verfügung stellen zu können. Das bedeutet, dass eine bedarfsgerechtere Belastungssituation erreicht werden kann. Insbesondere kann von beiden Seiten der jeweiligen Deckschicht des

Faserverbundwerkstoffs die zu übertragende Last in den Faserverbundwerkstoff des ersten Bauteils eingeleitet werden. Damit wird eine vorzugsweise im Wesentlichen symmetrische Krafteinleitung möglich. Auf diese Weise können die Risiken

hinsichtlich eines Abschälprozesses oder von Scherbelastungen innerhalb des Materials des Faserverbundwerkstoffs deutlich reduziert werden. Ohne eine

Veränderung der einzelnen Bauteile, also des ersten Bauteils oder des zweiten Bauteils, kann auf diese Weise die mechanische Stabilität des gesamten

Strukturbauteils deutlich verbessert werden. Diese bisher als Schwachstelle identifizierte Verbindungsstelle zwischen den beiden Bauteilen wird auf diese Weise wirksam und vor allem in kostengünstiger und einfacher Weise mechanisch verstärkt.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren lässt sich dahingehend weiterbilden, dass der Klebstoff am Grund der Klebekehle eingebracht wird. Dies reduziert den Aufwand der Einbringung des Klebstoffs deutlich. So kann z.B. eine Injektionsvorrichtung verwendet werden, welche Klebstoff punkte oder Klebstofflinien am Grund der Klebekehle einbringt. Auf ein aktives Verteilen des Klebstoffs kann verzichtet werden, da durch das Einbringen des Klebeabschnitts in die Klebekehle automatisch der Klebstoff vom Grund der Klebekehle ausweichen muss. Das Ausweichen erfolgt in die sich ausbildenden Klebespalte zwischen dem Klebeabschnitt und der Klebekehle. Somit sind die Klebespalte auch als Spiel zwischen der Klebekehle und dem

Klebeabschnitt zu verstehen. Die finale Positionierung erfolgt durch das Einführen des ersten Bauteils für den Klebstoff. Der Klebstoff kann sowohl aktiv, als auch passiv und nachträglich aktivierbar sein. Auch andere Aktivierungsmöglichkeiten, wie z.B. Druckaktivierung oder Strahlungsaktivierung durch Infrarotstrahlung, sind im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren der Klebstoff in der ausgehärteten Klebeverbindung eine mechanische Stabilität aufweist, welche größer oder gleich der mechanischen Stabilität der beiden Bauteile ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein Versagensfall nicht innerhalb der Klebeverbindung erfolgen kann. Erhöht sich die Belastungssituation für das

Strukturbauteil, so ist die Klebeverbindung hinsichtlich ihrer mechanischen Stabilität der beiden Bauteile überlegen. Somit wird die schwächste Position und

dementsprechend auch der Versagensfall in einem der Bauteile erfolgen und nicht in der Klebeverbindung. In einem Bauteil kann ein solcher Versagensfall z.B. durch Deformationsabschnitte explizit vordefiniert werden. Selbstverständlich kann durch ein erfmdungsgemäßes Verfahren auch die Klebeverbindung selbst als Versagensort definiert werden. Eine erfindungsgemäße Ausbildung mit verstärkter mechanischer Stabilität bzw. definierter mechanischer Stabilität der Klebeverbindung führt also zu einem definierbaren Deformationsverhalten des gesamten Strukturbauteils.

Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Klebekehle durch ein materialentfernendes Verfahren erzeugt wird. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Klebekehle in einem zweiten Bauteil aus

Faserverbundwerkstoff erzeugt wird. Durch das materialentfernende Verfahren können einzelne Faserschichten des Faserverbundwerkstoffs des zweiten Bauteils offengelegt werden, so dass eine Klebeverbindung zur Verfügung gestellt wird, welche zumindest bei diesem zweiten Bauteil auch in die tieferen Kernschichten des Faserverbundwerkstoffs reicht. Durch eine Verbindung von einem ersten Bauteil mit Faserverbundwerkstoff mit einem zweiten Bauteil mit Faserverbundwerkstoff wird auf diese Weise eine noch weiter erhöhte Stabilität hinsichtlich der Verbindung erzielt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die einzelnen Lagen als Gewebelagen übereinander geschichtet die Klebekehle in ihrer finalen Form ausbilden.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Strukturbauteil für ein Fahrzeug, aufweisend ein erstes Bauteil aus einem Faserverbundwerkstoff und ein zweites Bauteil, welche miteinander mittels Klebstoff verbunden sind Ein

erfindungsgemäßes Strukturbauteil zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Bauteil wenigstes eine Klebekehle aufweist, in welcher unter beidseitiger Ausbildung von Klebespalten ein Klebeabschnitt des ersten Bauteils aufgenommen ist. Weiter ist der Klebstoff in den Klebespalten unter Ausbildung einer Klebeverbindung der beiden Bauteile angeordnet. Ein erfindungsgemäßes Strukturbauteil ist vorzugsweise durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt und bringt dementsprechend die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert worden sind. Auch hier ist nochmals darauf hinzuweisen, dass die Geometrie der einzelnen Bauteile nicht eingeschränkt ist, sondern vielmehr im Wesentlichen frei wählbar ist. Die Klebekehle muss dabei nicht zwangsläufig über die gesamte Erstreckung des jeweiligen Bauteils verlaufen. Vielmehr sind auch abschnittsweise Ausbildungen von Klebekehlen am zweiten Bauteil und

entsprechend abschnittsweise Ausbildungen von Klebeabschnitten am ersten Bauteil denkbar. So kann weiter Gewicht und Aufwand gespart werden bei der Herstellung des Strukturbauteils. Ein erfindungsgemäßes Strukturbauteil lässt sich dahingehend weiterbilden, dass die Klebespalte sich parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Hauptbelastungsachse des Strukturbauteils erstrecken. Die Hauptbelastungsachse ist dabei die Richtung, welche im Einsatz des Strukturbauteils den Großteil der Belastungen überträgt. Ist z.B. das erste Bauteil als Faserverbundwerkstoffrohr ausgebildet, so ist

üblicherweise die Hauptbelastungsachse die Rotationsachse dieses Rohres. So kann von einer axialen Zugbelastung und/oder einer axialen Druckbelastung als Hauptbelastungsfunktionalität gesprochen werden. Entlang bzw. parallel oder im Wesentlichen parallel zu dieser axialen Hauptbelastungsachse erstrecken sich nun die Klebespalte. Dies führt zu einer verbesserten Belastungssituation im Einsatz, so dass die Kraftübertragung zwischen den beiden Bauteilen möglichst gut durchgeführt werden kann. Im Belastungsfall wird damit die Wahrscheinlichkeit eines

Abschälvorgangs bzw. eines Schervorgangs im Faserverbundwerkstoff des ersten Bauteils reduziert.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Strukturbauteil die beiden Bauteile mit in Umfangsrichtung geschlossenem Querschnitt und in

Umfangsrichtung vollständig umlaufender Klebekehle ausgebildet sind. Damit wird im Wesentlichen der gesamte Stoß zwischen den beiden Bauteilen für die

erfindungsgemäße Klebeverbindung zur Verfügung gestellt. Die gesamte Fläche der Klebeverbindung kann auf diese Weise vergrößert, insbesondere maximiert werden. Auch kann durch diese vergrößerte Fläche eine verbesserte Klebekraft und eine verbesserte Übertragbarkeit von den Kräften zur Verfügung gestellt werden. Des Weiteren wird die flächenspezifische Kraftübertragung durch den vergrößerten Querschnitt bzw. die vergrößerte Kraftübertragungsfläche der Klebeverbindung verbessert. Dies verbessert die Stabilität des Strukturbauteils in mechanischer Hinsicht.

Ebenfalls vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Strukturbauteil die Tiefe der Klebekehle größer oder gleich der Dicke des ersten Bauteils ist. Eine ausreichende Tiefe der Klebekehle erhöht ebenfalls die maximal zur Verfügung stehende Fläche für die Klebeverbindung. Mit anderen Worten wird eine ausreichend große Überlappung zwischen der Klebekehle und dem Klebeabschnitt zur Verfügung gestellt. Auch dies reduziert die flächenspezifische Kraftübertragung, so dass die Stabilität der Klebeverbindung und damit die mechanische Stabilität des gesamten Strukturbauteils weiter verbessert werden kann. Durch die Herstellung eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren werden die gleichen Vorteile erzielt, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein

erfindungsgemäßes Verfahren erläutert worden sind.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch;

Fig. 1 ein erster Schritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 ein weiterer Schritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 ein weiterer Schritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 4 ein weiterer Schritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 5 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils.

Anhand der Fig. 1 bis 4 wird schematisch ein Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. So zeigt Fig. 1 den Start eines solchen Verfahrens. Dabei wurden ein erstes Bauteil 20 aus Faserverbundwerkstoff und ein zweites Bauteil 30 aus einem beliebigen anderen Material oder auch aus

Faserverbundwerkstoff zur Verfügung gestellt. Der Fig. 1 ist bereits zu entnehmen, dass in dem zweiten Bauteil 30 eine Klebekehle 32 vorgesehen ist, welche einen freien Querschnitt für das Einführen eines Klebeabschnitts 22 des ersten Bauteils zur Verfügung stellt.

Fig. 2 zeigt, dass entlang eines geschwungenen Pfeils auf den Grund 32a der Klebekehle 32 ein Klebstoff 40 in punktförmiger oder linienförmiger Weise

aufgebracht worden ist. Der links dargestellte Pfeil am ersten Bauteil 20 zeigt die Einführrichtung des ersten Bauteils 20, nachdem der Klebstoff 40 in die gezeigte Position gebracht worden ist.

Fig. 3 zeigt eine Position nach dem Einführen des Klebeabschnitts 22 des ersten Bauteils 20 in die Klebekehle 32 des zweiten Bauteils 30. Während des Einführens, also beim Übergang von Fig. 2 auf Fig. 3, verdrängt der eindringende Klebeabschnitt 22 den Klebstoff 40 vom Grund 32a der Klebekehle 32. Diese Verdrängung führt zu einer Verteilung des Klebstoffs 40 zwischen dem Klebeabschnitt 22 und den

Wandungen 32b der Klebekehle 32. Dieser Abschnitt zwischen den Wandungen 32b und dem Klebeabschnitt 22 wird auch als Klebespalt 50 bezeichnet. Dabei wird gleichzeitig eine flächige Verteilung des Klebstoffs durchgeführt, die im Ergebnis in Fig. 3 zu sehen ist Weiter zeigt die Fig. 3 die optionale Durchführung eines aktiven Aushärtens oder Aktivierens des Klebstoffs 40. Dies kann z.B. durch eine Aushärtvorrichtung 00 in Form einer Wärmevorrichtung zur Verfügung gestellt werden. Auch andere

Einwirkungen, z.B. Infrarotstrahlung oder Ultraschall sind im Rahmen der

vorliegenden Erfindung denkbar.

Fig. 4 zeigt das final hergestellte Strukturbauteil 10 mit dem ausgehärteten Klebstoff 40 in den Klebstoffspalten 50. Die Klebeverbindung wurde hergestellt und mit einer definierten vorzugsweise mit einer höheren mechanischen Stabilität versehen, als dies für die beiden Bauteile 20 und 30 der Fall ist. Mögliche

Versagensschwachstellen befinden sich somit nicht mehr im Bereich der

Klebeverbindung, sondern im Bereich der beiden Bauteile 20 und 30, oder alternativ definiert im Bereich der Klebeverbindung.

Fig. 5 zeigt schematisch, dass das erste Bauteil 20 aus Faserverbundwerkstoff z.B. im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet sein kann. Das zweite Bauteil 30 kann z.B. eine Art Abschlusskappe ausbilden, welche die mechanische Schnittstelle für die Verbindung mit dem ersten Bauteil 20 zur Verfügung stellt. Hier ist gut die Relation zwischen der Tiefe T der Klebekehle 32 und der Dicke D des ersten Bauteils 20 zu erkennen. So wird hier eine ausreichend große Überlappung zur Verfügung gestellt, um eine ausreichend große Fläche für die Klebeverbindung des Klebstoffs 40 zur Verfügung stellen zu können. Auch ist der Fig. 5 zu entnehmen, dass hier eine Hauptbelastungsachse B definiert werden kann, welche die Hauptbelastungsrichtung des Strukturbauteils 10 darstellt. Die einzelnen Klebespalte 50 zwischen dem

Klebeabschnitt 22 und den Wandungen 32b der Klebekehle 32 erstrecken sich dabei parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Hauptbelastungsachse B. Dies führt zu einer besonders belastungsgerechten Ausrichtung der jeweiligen Klebeverbindung, so dass eine verbesserte Reduzierung des Risikos von Abschälvorgängen oder Schervorgängen innerhalb des Materials des ersten Bauteils 20 eingestellt werden kann. Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

10 Strukturbauteil

20 erstes Bauteil

22 Klebeabschnitt

30 zweites Bauteil

32 Klebekehle

32a Grund der Klebekehle

32b Wandung der Klebekehle

40 Klebstoff

50 Klebespalt

100 Aushärtvorrichtung

B Hauptbelastungsachse

D Dicke des ersten Bauteils

T Tiefe der Klebekehle

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren für die Herstellung eines Strukturbauteils (10) eines Fahrzeugs, aufweisend die folgenden Schritte:

- Zur Verfügung stellen eines ersten Bauteils (20) aus einem Faserverbundwerkstoff,

- Zur Verfügung stellen eines zweiten Bauteils (30), aufweisend wenigstens eine Klebekehle (32),

- Einbringen eines Klebstoffs (40) in die Klebekehle (32) des zweiten Bauteils (30),

- Einführen eines Klebeabschnitts (22) des ersten Bauteils (20) in die Klebekehle (32) des zweiten Bauteils (30) unter Verdrängung des Klebstoffs (40) in Klebespa Ite (50) zwischen dem Klebeabschnitt (22) und der Klebekehle (32),

- Aushärten des Klebstoffs (40) zu einer Klebeverbindung.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (40) am Grund (32a) der Klebekehle (32) eingebracht wird.

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der Klebstoff (40) in der ausgehärteten

Klebeverbindung eine mechanische Stabilität aufweist, weiche größer oder gleich der mechanischen Stabilität der beiden Bauteile (20, 30) ist.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kiebekehle (32) durch ein materialentfernendes Verfahren erzeugt wird.

5. Strukturbauteil (10) für ein Fahrzeug, aufweisend ein erstes Bauteil (20) aus einem Faserverbundwerkstoff und ein zweites Bauteil (30), welche

miteinander mittels Klebstoff (40) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (30) wenigstes eine Klebekehle (32) aufweist, in welcher unter beidseitiger Ausbildung von Klebespalten (50) ein

Klebeabschnitt (22) des ersten Bauteils (20) aufgenommen ist und der Klebstoff (40) in den Klebespalten (50) unter Ausbildung einer

Klebeverbindung der beiden Bauteile (20, 30) angeordnet ist.

6. Strukturbauteil (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die

Klebespalte (50) sich parallel oder im Wesentlichen parallel zu der

Hauptbelastungsachse (B) des Strukturbauteils (10) erstrecken.

7. Strukturbauteil (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch

gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (20, 30) mit in Umfangsrichtung geschlossenem Querschnitt und in Umfangsrichtung vollständig umlaufender Klebekehle (32) ausgebildet sind.

8. Strukturbauteil (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch

gekennzeichnet, dass die Tiefe (T) der Klebekehle (32) größer oder gleich der Dicke (D) des ersten Bauteils (20) ist.

9. Strukturbauteil (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass es hergestellt ist mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 4.