Innovative mechanische Fügeverfahren für aktuelle Trends im Karosseriebau
Kernthesen
- Effizienzsteigerung und Energieeinsparung: Der Einsatz großer Gussbauteile reduziert die Anzahl der Karosserieteile, senkt Montagezeit sowie Kosten.
- Rissvermeidung in Gussbauteilen: Zu diesem Zweck können entweder kleinere Verbindungselemente verwendet oder die Verbindungsstelle lokal erwärmt werden.
- Neue Fügeverfahren für Gussbauteile: Neben Fügeverfahren wie Punktschweißen, Kleben und Schrauben gibt es innovative Verfahren, die speziell für große Gussbauteile entwickelt wurden.
Zusammenfassung
Viele neue EV-Fahrzeuge verwenden große Gussbauteile, um die Anzahl der Karosserieteile zu reduzieren und um so Montagezeit und Kosten zu sparen. Die Verwendung großvolumiger Gussbauteile ermöglicht die Entwicklung modularer Montagekonzepte, die als sogenannte „inside-out" Fertigungsmethode bezeichnet wird. Außerdem besteht der Wunsch, den Energieverbrauch zu senken und veranlasst daher die Automobilhersteller dazu, Aushärtungsöfen mit niedrigeren Temperaturen zu verwenden oder die Bauteile vor der Montage vorzulackieren.
Große Gussbauteile weisen in der Regel eine geringe Duktilität und Schwankungen der Materialeigenschaften auf, was bedeutet, dass die eingesetzten Fügeverfahren eine Reihe von Duktilitätsstufen abdecken und in der Lage sein müssen, Verbindungen ohne Risse herzustellen. Es gibt zwei bewährte Methoden zur Vermeidung von Rissen im Gussbauteil: Zum einen kann ein kleineres Verbindungselement verwendet werden, um den Materialfluss zu minimieren, zum anderen kann an der Verbindungsstelle etwas Wärme zugeführt werden, um das Gussteil lokal zu erweichen. In diesem Vortrag werden wir neue Fügetechnik-Lösungen für diese beiden Ansätze vorstellen: einen neuen Ansatz mit kleineren Nieten sowie angepassten Matrizen beim Halbhohlstanznieten und eine neue Art von Schraubverbindung.
Darstellung des Nutzens für KMU
Die neuen Lösungen im Bereich der Fügetechnik bieten KMU signifikante Vorteile, insbesondere im Hinblick auf die Fertigung neuer EV-Fahrzeuge. Durch den Einsatz großer Gussbauteile können KMU die Anzahl der benötigten Karosserieteile reduzieren, was zu einer Senkung der Montagezeit und der Produktionskosten führt. Zudem wird die Lagerhaltung und Logistik vereinfacht, was zusätzliche Kostenersparnisse ermöglicht.
Die modulare „inside-out" Fertigungsmethode ermöglicht flexible und effiziente Produktionsprozesse. Die Implementierung der neuen Fügetechnik-Lösungen trägt zur Optimierung der Produktionsprozesse von KMU bei und gewährleistet eine höhere Flexibilität in der Reaktion auf Marktanforderungen. Die neuartigen Verbindungselemente, die insbesondere für großvolumige Gussbauteile geeignet sind, ermöglichen Energie- und somit Kosteneinsparungen, da sie niedrigere Temperaturen in Aushärtungsöfen zulassen. Zudem kann eine hohe Verbindungsqualität ohne Rissbildung gewährleistet werden, selbst bei Materialien mit geringer Duktilität. Die Steigerung der Zuverlässigkeit und Produktqualität resultiert in einer gesteigerten Kundenzufriedenheit und einem Wettbewerbsvorteil für KMU. Die innovativen Fügetechnik-Lösungen bieten KMU insgesamt die Möglichkeit, ihre Effizienz zu steigern, Kosten zu senken und gleichzeitig hochwertige, langlebige Produkte zu fertigen.
Referent: Dr. Per Heyser - Atlas Copco IAS GmbH, Bretten
