Klebstoff Projekt Light E-Body unterstreicht Bedeutung der Klebstofftechnik im Leichtbau

Redakteur: Juliana Pfeiffer

Dow Automotive Systems hat im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts “Light E-Body” (2011 – 2014) valide Materialmodelle zum Einsatz von unterschiedlichen Klebstofftypen als Verbindungstechnologie im Leichtbau entwickelt.

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Dow Automotive Systems entwickelte im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts “Light eBody” (2011 – 2014) valide Materialmodelle zum Einsatz von unterschiedlichen Klebstofftypen als Verbindungstechnologie im Leichtbau
Dow Automotive Systems entwickelte im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts “Light eBody” (2011 – 2014) valide Materialmodelle zum Einsatz von unterschiedlichen Klebstofftypen als Verbindungstechnologie im Leichtbau
(Bild: IKA RWTH Aachen)

Im Rahmen des Light-E-Body Projektes wurde erfolgreich ein Konzept für ein urbanes Elektrofahrzeug entwickelt und simulativ ausgelegt. Durch die Berücksichtigung von Multimaterialbauweisen kam hierbei der Klebetechnik eine zentrale Rolle in der Fügetechnik in Rohbau und Montage zu. Das Karosseriekonzept berücksichtigt dabei Anforderungen bzgl. Steifigkeit und Crashperformance unter dem Aspekt der Gewichtsminimierung bei gleichzeitig möglichst effizienter Konstruktions- und Materialausnutzung sowie der Kostenoptimierung. Im Hinblick auf die Großserienfertigung wurde innerhalb des Projektes der Bereich der Strukturklebstoffe für das Fügen im Rohbau und der Montage von Dow Automotive Systems betrachtet.

Geeignete CAE Modelle für Verhalten geklebter Verbindungen entwickelt

Kernthema hierbei war die Entwicklung und Validierung geeigneter CAE Modelle um das mechanische Verhalten geklebter Verbindungen ausreichend genau für die Crash-Konzeptauslegung abbilden zu können. Dazu wurde in Vorversuchen das mechanische Verhalten für die geplanten Substratmaterialien abgeprüft und bewertet. Im Anschluss erfolgte eine detaillierte Materialcharakterisierung für die Bewertung der Fügekonzepte aber auch für die CAE relevante Materialcharakterisierung bei den Projektpartnern Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF, Uni Paderborn), am Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF, TH Aachen) und dem Institut für Kraftfahrzeuge (ika, TH Aachen). Verifikations- und Validierungsversuche wurden entsprechend mit den Projektpartnern, unter Federführung vom Projektpartner Ford koordiniert und bewertet.

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Dazu Eugenio Toccalino, Global Direktor Strategisches Marketing bei Dow Automotive Systems:“ Das Ziel moderner Fahrzeugkonzepte, ob mit Elektroantrieb, als Hybrid oder herkömmlichem Verbrennungsmotor ist immer die Gewichtsreduzierung. Diese lässt sich nur mit modernsten Materialien und in Mischbauweise realisieren. Dabei kommt dem Kleben als Verbindungstechnologie für unterschiedliche Werkstoffe eine wachsende Bedeutung zu, wobei Dow Automotive nicht nur über die entsprechenden Klebstoffe verfügt, sondern auch mit seinem Beitrag zum Projekt Light E-Body die notwendigen Materialmodelle liefern konnte, um Fahrzeuge auch in dieser Hinsicht adäquat zu konstruieren. Dabei hat uns unsere Expertise im Bereich Leichtbaufügen aus den letzten 15 Jahren sehr geholfen und wir sind stolz, hier als Projektpartner ausgewählt worden zu sein“ so Toccalino weiter.

2-K Polyurethanklebstoff für hybride Verklebung von thermoplastische Substrate

Im Bereich der Karosserieverklebung wurden 1K-Epoxyd Klebstoffe eingesetzt die im Durchlauf des Lacktrocknungsprozesses thermisch ausgehärtet werden. Dabei handelte es sich zum einen um Betamate 1422 als zähmodifiziertes Basissystem für allgemeine Metallverbindungen, also die im Projekt verwendeten Standartstähle und zum anderen für die höchstfesten Boron-Stähle ein angepasster Betamate 1820 Strukturklebstoff. Für die hybride Verklebung von thermoplastischen Substraten mit beschichten Metallen wurde der 2-K Polyurethanklebstoff Betaforce 2850L ausgewählt.

Die im Rahmen des Light-E-Body Projektes entwickelten CAE Materialmodelle sind bei Dow Automotive Systems verfügbar und können für die Auslegung und Entwicklung von Fahrzeugen angefragt werden.

Über das Projekt Light eBody

Light-E-Body ist ein Gemeinschaftsprojekt der Automobilindustrie (Ford und Volkswagen), sowie Partnern aus der Industrie und Forschung. Projektpartner im Einzelnen sind: Ford Forschungszentrum Aachen GmbH, Konzernforschung der Volkswagen AG, die Institute für Kraftfahrzeuge, Schweißtechnik, Fügetechnik und das Werkzeugmaschinenlaborder RWTH Aachen, Altair Engineering GmbH, Dow Automotive Systems, Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Hydro Aluminium, Laboratorium für Werkstoff und Fügetechnik der Universität Paderborn, Linde + Wiemann GmbH KG, Röchling Automotive AG & Co. KG, ThyssenKrupp Steel Europe AG und Wilhelm Böllhoff GmbH & Co. KG.

Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) als Beitrag zu den übergeordneten Zielen des Nationalen Entwicklungsplans Elektromobilität, gefördert. (jup)

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