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August 2011
Jörg Möhring
Qualifizierung von Fügeelementbeschichtungen für den Einsatz des druckluftbetriebenen Bolzensetzens im Karosserierohbau
Das druckluftbetriebene Bolzensetzen ermöglicht das Verbinden artverschiedener Werkstoffe, wobei eine einseitige Zugänglichkeit der Fügestelle ausreicht. Der Verzicht auf eine Bauteilvorbehandlung sowie der schnelle Fügevorgang sind weitere Vorteile, die das hohe Potential des Verfahrens für moderne Fahrzeugkonzepte zeigen.
Um die wirtschaftlichen und fügetechnischen Vorteile dieses innovativen Fügeverfahrens für die Automobilindustrie nutzbar zu machen, müssen die Fügeelemente und insbesondere deren Beschichtungen die hohen Anforderungen vor allem hinsichtlich Korrosionsschutz erfüllen. Des Weiteren sind Erkenntnisse über den Einfluss der Setzbolzenbeschichtung auf den Eintreibvorgang, die Verbindungsausbildung und das Tragverhalten zwingend erforderlich.
Ziel dieser Arbeit war daher die Qualifizierung von Fügeelementbeschichtungen für den Einsatz des druckluftbetriebenen Bolzensetzens im Karosserierohbau sowie die Analyse des Einflusses der Setzbolzenbeschichtung auf den Fügevorgang.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden zunächst die Anforderungen an die Fügeelementbeschichtung definiert und anhand dieser drei Beschichtungen ausgewählt. Die Charakterisierung der Beschichtungseigenschaften sowie der Verbindungsausbildung erfolgte mittels metallurgischer Untersuchungen und REM Analysen. Der Einfluss auf den Fügevorgang wurde durch Kraftmessungen belegt und durch quasistatische und dynamische Tragfähigkeitsuntersuchungen untermauert. Das Alterungsverhalten wurde anhand von Korrosionstests ausführlich geprüft und bewertet. Abschließend erfolgte die Darstellung der Untersuchungen in einer umfassenden Bewertungsmatrix. Das Ziel dieser Arbeit wurde somit vollständig erreicht.
Um die wirtschaftlichen und fügetechnischen Vorteile dieses innovativen Fügeverfahrens für die Automobilindustrie nutzbar zu machen, müssen die Fügeelemente und insbesondere deren Beschichtungen die hohen Anforderungen vor allem hinsichtlich Korrosionsschutz erfüllen. Des Weiteren sind Erkenntnisse über den Einfluss der Setzbolzenbeschichtung auf den Eintreibvorgang, die Verbindungsausbildung und das Tragverhalten zwingend erforderlich.
Ziel dieser Arbeit war daher die Qualifizierung von Fügeelementbeschichtungen für den Einsatz des druckluftbetriebenen Bolzensetzens im Karosserierohbau sowie die Analyse des Einflusses der Setzbolzenbeschichtung auf den Fügevorgang.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden zunächst die Anforderungen an die Fügeelementbeschichtung definiert und anhand dieser drei Beschichtungen ausgewählt. Die Charakterisierung der Beschichtungseigenschaften sowie der Verbindungsausbildung erfolgte mittels metallurgischer Untersuchungen und REM Analysen. Der Einfluss auf den Fügevorgang wurde durch Kraftmessungen belegt und durch quasistatische und dynamische Tragfähigkeitsuntersuchungen untermauert. Das Alterungsverhalten wurde anhand von Korrosionstests ausführlich geprüft und bewertet. Abschließend erfolgte die Darstellung der Untersuchungen in einer umfassenden Bewertungsmatrix. Das Ziel dieser Arbeit wurde somit vollständig erreicht.
Schlagwörter: Fügetechnik; Fertigungstechnik; Beschichtungstechnik; Maschinenbau; Fahrzeugbau; Bolzensetzen; Beschichtung; Wasserstoffversprödung; Mischbauweise; einseitige Zugänglichkeit; Nagel; Leichtbau; Haltemechanismus; Galvanik; Diffustionsbeschichtung; Plattierung; Korrosionsschutz
Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Ortwin Hahn und Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut, Paderborn
Band 95
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