Der von BMW, einem multinationalen Automobilhersteller mit Hauptsitz in Deutschland, entwickelte Standard „BMW PR 308.1 Klimaprüfung von Klebeverbindungen“ beschreibt ein Klimaprüfverfahren zur Bestimmung der Festigkeit von Klebeverbindungen in Ausstattungsteilen.
Diese Norm umfasst eine Klimaprüfung für Klebverbindungen und Verbundwerkstoffe in Verkleidungsteilen. Dieses Verfahren wird im Allgemeinen verwendet, um Klebeverbindungen gegenüber klimatischen Umwelteinflüssen mit hoher Luftfeuchtigkeit zu bewerten. Bei dieser Testmethode werden Testproben unterschiedlichen Temperatur- und Feuchtigkeitszyklen unterzogen, um sicherzustellen, dass Klebeverbindungen unter realistischen Bedingungen ihre Qualität und Klebkraft behalten.
Die Anwendung von Klebeverbindungen in der Automobilindustrie hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen, insbesondere aufgrund des Potenzials für leichtere Fahrzeuge, Kraftstoffeinsparungen und reduzierte Emissionen. Die Hauptvorteile dieser Methode sind unter anderem die Designflexibilität und die Möglichkeit, unterschiedliche und neue Materialien zu kombinieren. Andererseits hat auch die Verwendung von Leichtbaumaterialien wie hochfestem Stahl, Aluminiumlegierungen und Verbundwerkstoffen bei der Herstellung von Karosseriekomponenten kontinuierlich zugenommen, um eine geringere Fahrzeugmasse zu erreichen.
Faktoren wie Überlappungslänge und Klebstoffhärte, die die Festigkeit von Mehrmaterialklebeverbindungen beeinflussen, sind wichtig.
Die steigende Nachfrage nach energieeffizienten Fahrzeugen hat die Hersteller dazu veranlasst, bei der Herstellung von Karosseriekomponenten verstärkt auf Leichtbaumaterialien wie hochfesten Stahl, Magnesiumlegierungen, Aluminiumlegierungen und Verbundwerkstoffe zurückzugreifen, um die Fahrzeugmasse zu verringern. Darüber hinaus ermöglichen Kombinationen verschiedener Materialien eine größere Gestaltungsfreiheit.
Durch Kleben können nahezu alle Werkstoffe und Werkstoffkombinationen verbunden werden und die Klebetechnik findet zunehmend Anwendung in der Automobilindustrie. Das Verbinden unterschiedlicher Materialien bringt jedoch große Herausforderungen für den Karosseriemontageprozess mit sich. Daher ist eine angemessene Prüfung des Verhaltens von Mehrmaterial-Klebverbindungen erforderlich, um die Effizienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit solcher Verbindungen sicherzustellen.
Heutzutage besteht ein wachsender Trend zur Optimierung der Festigkeit, des Gewichts und der Haltbarkeit von Fahrzeugstrukturen durch die Kombination herkömmlicher Metalle mit Polymerverbundstoffen. Beispielsweise sind Verbundwerkstoffe strukturell effizienter als Metalle und unterliegen keiner galvanischen Korrosion. Metalle weisen eine bessere Schadenstoleranz und Ausfallvorhersage auf als Verbundwerkstoffe und sind unempfindlich gegenüber Lösungsmitteln und Temperaturen, die Polymere tendenziell zersetzen. Daher werden zunehmend Mehrmaterialverbindungen zwischen Metallen und Verbundwerkstoffen entwickelt, um die Vorteile beider Materialarten zu optimieren.
In fortgeschrittenen Laboren wird der Einfluss unterschiedlicher Materialkombinationen auf die Festigkeit unterschiedlicher Mehrmaterialklebungen experimentell, analytisch und numerisch untersucht. Beispielsweise ist bekannt, dass flexible Klebstoffe den Widerstand gegen Risswachstum erhöhen und somit die Festigkeit von Verbindungen steigern. Die Verbindungsfestigkeit variiert je nach den gewählten Klebeverbindungskombinationen. Die besten Ergebnisse wurden bei Aluminium-Aluminium-Verbindungen erzielt.
Die Haftfestigkeiten der geprüften Verbindungen sind geringer als die Festigkeiten von Metall-Metall-Klebverbindungen. Darüber hinaus wurde ein Grenzüberlappungslängenwert (30 mm) ermittelt, bei dem die Verbindungsfestigkeit aufgrund der begrenzten Duktilität des Klebstoffs praktisch konstant blieb. Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Bindungsstärke bei hohen Temperaturen deutlich abnimmt.
Die Überlappungslänge ist ein weiterer Parameter, der die Festigkeit der Verbindung beeinflussen kann. Anders als bei der Fugenbreite, die die Fugenfestigkeit proportional erhöht, hängt die Auswirkung der Überlappungslänge von der Art des Klebstoffs (d. h. duktil oder spröde) und der Art des zu verklebenden Klebstoffs ab. Es hat sich gezeigt, dass im Gegensatz zu spröden Klebeverbindungen die Festigkeit duktiler Klebeverbindungen mit zunehmender Überlappungslänge nahezu proportional zunimmt.
Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie weltweit aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüfungen, Messungen, Analysen und Auswertungen, die wir für Unternehmen unterschiedlicher Branchen durchführen, zählen auch Prüfdienstleistungen nach der Norm „BMW PR 308.1 Klimaprüfung von Klebeverbindungen“.
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