Bestimmung der Zug-Scherfestigkeit der Daimler PAPP PWT 3640 Einfachscher-Überlappverbindung

Die von Daimler-Benz entwickelte Norm „Daimler PAPP PWT 3640 Bestimmung der Zug-Scherfestigkeit von einseitig überlappten Verbindungen (Zug-Scherversuch nach DIN EN 1465)“ definiert ein Prüfverfahren für Labortests zur Bestimmung der Zug-Scherfestigkeit von Klebeverbindungen. Daimler verwendet zahlreiche interne Konstruktions- und Qualitätsstandards zur Überprüfung der in der Fahrzeugfertigung eingesetzten Werkstoffe, Klebstoffe, Beschichtungen und Bauteile.

Die Daimler-Norm PAPP PWT 3640 ist ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Zug-Scherfestigkeit einlagiger Klebeverbindungen. Das Verfahren orientiert sich eng an der Norm „EN 1465 Klebstoffe – Bestimmung der Zug-Scherfestigkeit geklebter Verbindungen“, die in der Prüfung von Strukturklebstoffen weit verbreitet ist. Die Norm EN 1465, die der Norm PAPP PWT 3640 zugrunde liegt, definiert Verfahren zur Messung der Zug-Scherfestigkeit starr geklebter Verbindungen.

Mit dem PAPP PWT 3640 Standardprüfverfahren wird bewertet, wie stark zwei verbundene Materialien unter einer Zugkraft, die eine Scherspannung in der Klebeschicht erzeugt, miteinander verbunden bleiben.

Moderne Nutzfahrzeuge und Pkw setzen zunehmend auf Klebstoffe anstelle traditioneller Fügeverfahren wie Schweißen oder Nieten. Klebeverbindungen bieten Herstellern in folgenden Bereichen Vorteile:

• Reduzierung des Fahrzeuggewichts
• Zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit.
• Erhöhung der strukturellen Steifigkeit
• Zur Reduzierung von Vibrationen und Lärm.
• Kombination verschiedener Materialien wie Aluminium, Verbundwerkstoffe und Kunststoffe.

Der Daimler-Standard PAPP PWT 3640 hilft Ingenieuren dabei, zu überprüfen, ob Klebstoffsysteme die Anforderungen an Haltbarkeit und Sicherheit erfüllen, bevor sie für den Einsatz in der Fertigung zugelassen werden.

Das Verfahren umfasst typischerweise folgende Schritte:

• Herstellung der Testmuster: Zwei Materialstreifen werden mit einem bestimmten Klebstoff und kontrollierter Überlappung miteinander verklebt.
• Konditionierung: Proben können unter kontrollierten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen gealtert werden, um reale Umgebungen zu simulieren.
• Zug- und Scherbelastung: Die verklebte Probe wird in eine Zugprüfmaschine eingespannt und mit kontrollierter Geschwindigkeit getrennt.
• Messung: Die maximale Kraft, die vor dem Versagen ausgehalten wird, wird aufgezeichnet und in Zug- und Scherfestigkeitswerte umgerechnet.

Dieser Standard untersucht auch Folgendes:

• Versagensart der Klebeverbindung
• Der Unterschied zwischen Adhäsionsversagen und Kohäsionsversagen.
• Reproduzierbarkeit zwischen Proben
• Materialverträglichkeit

Automobilhersteller benötigen hochzuverlässige Klebesysteme, da Klebstoffversagen zahlreiche Faktoren beeinflussen kann:

• Körpersteifigkeit
• Kollisionsverhalten
• Beständigkeit im Innenbereich
• Korrosionsschutz
• Langzeit-Ermüdungsbeständigkeit

Durch die Implementierung des Daimler-Standards PAPP PWT 3640 können Lieferanten nachweisen, dass ihre Klebstoffprodukte die technischen Anforderungen von Daimler für die Automobilfertigung erfüllen. Dieser Standard kann Folgendes umfassen:

• Zusätzliche Umweltkonditionierung
• Werkstoffkombinationen speziell für die Automobilindustrie.
• Strengere Zulassungskriterien
• Dokumentationsanforderungen speziell für Originalgerätehersteller.

Der Daimler-PAPP-PWT-3640-Standard ist für folgende Prüfungen anwendbar:

• Strukturelle Karosserieklebstoffe
• Innenverklebungssysteme
• Installationen von Verbundplatten
• Leichte Aluminiumkonstruktionen
• Klebstoff für Batteriegehäuse von Elektrofahrzeugen.
• Dichtungsmaterialien und Hybridklebstofftechnologien

Der Daimler PAPP PWT 3640-Standard wird von Automobil-Erstausrüstern wie beispielsweise folgenden häufig verwendet:

• Klebstoffhersteller
• Automobilzulieferer der ersten Ebene
• Materiallabore
• Qualitätssicherungsabteilungen
• Forschungs- und Entwicklungszentren

Die Einhaltung dieser Norm ist Voraussetzung für die Zulassung eines Materials zur Serienproduktion auf Daimler-Fahrzeugplattformen.

Die Bestimmung der Zug-Scherfestigkeit einer einseitig überlappenden Klebeverbindung ist ein Standardtest, der die Festigkeit einer Klebeverbindung unter Scherbeanspruchung bewertet. Dieser Test ist notwendig, da Klebeverbindungen in Fahrzeugen und Industrieprodukten unter realen Betriebsbedingungen zuverlässig funktionieren müssen. Er gilt aus folgenden Gründen als wichtig:

• Prüft die Klebeleistung: Klebstoffe werden häufig anstelle von Schweißnähten, Schrauben oder Nieten verwendet. Der Test misst, wie viel Last eine Klebeverbindung aushält, bevor sie versagt. Dies hilft Ingenieuren festzustellen, ob der Klebstoff für strukturelle Anwendungen geeignet ist.
• Simuliert reale mechanische Belastungen: In vielen Baugruppen sind geklebte Teile eher Scherspannungen als direkten Zugspannungen ausgesetzt. Die einfache Scherüberlappungskonfiguration bildet die typische Belastungsart nach, die bei folgenden Bauteilen auftritt:
  • Karosserieteile
  • Batteriegehäuse
  • Verbundstrukturen
  • Metall-Kunststoff-Verbinder

Daher spiegelt der Test realistische Betriebsbedingungen wider.

• Gewährleistet Sicherheit und Langlebigkeit: Schwache Klebeverbindungen können im Laufe der Zeit zu Strukturversagen, verminderter Crashsicherheit, Wassereintritt, Ermüdungsrissen oder Delamination führen. Die Prüfung der Zug- und Scherfestigkeit hilft, diese Mängel vor der Produktion zu vermeiden.
• Es unterstützt die Materialqualifizierung: Unterschiedliche Materialien wie Aluminium, Stahl, Kunststoff oder Kohlefaserverbundwerkstoffe haften unterschiedlich. Dieser Test ermöglicht es Herstellern, ihre Klebstoffsysteme und Oberflächenbehandlungen objektiv zu vergleichen.
• Qualitätskontrolle in der Produktion: Produktionsbedingungen wie Oberflächenverunreinigungen, falsche Aushärtungstemperatur oder ungeeignete Klebstoffdicke können die Klebequalität beeinträchtigen. Regelmäßige Zug- und Scherversuche stellen sicher, dass die Produktionsprozesse konsistent bleiben.

Für Erstausrüster wie Daimler sind standardisierte Testmethoden wie PAPP PWT 3640 notwendig, da die Zulieferer nachweisen müssen, dass ihre Klebstoffsysteme strenge technische Spezifikationen erfüllen, bevor sie die Zulassung für die Fahrzeugproduktion erhalten.

Beim Überlappungskleben mit einfacher Scherung werden zwei Materialien durch Überlappung miteinander verbunden. Durch Zugkräfte in entgegengesetzte Richtungen wird die Klebeschicht zwischen den Materialien einer Scherkraft ausgesetzt. Dieser Test misst die maximale Spannung, die der Klebstoff aushält, bevor die Verbindung bricht. Ein höherer Wert deutet auf eine stärkere Klebeverbindung hin.

Kurz gesagt, dieser Test ist notwendig, um sicherzustellen, dass die geklebten Strukturen stark, langlebig, sicher und für anspruchsvolle Anwendungen im Automobil- und Industriebereich geeignet sind.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Daimler PAPP PWT 3640-Norm eine zentrale Prüfnorm für Automobilklebstoffe darstellt, die sich auf die Messung der Zug-Scherfestigkeit von Klebeverbindungen konzentriert. Basierend auf der DIN EN 1465-Methodik unterstützt sie die Entwicklung leichter, langlebiger und sicherer Fahrzeugstrukturen, indem sie die zuverlässige Funktion von Klebstoffen unter mechanischer Belastung gewährleistet. Da Klebeverbindungen im modernen Fahrzeugbau eine immer wichtigere Rolle spielen, bleiben PWT 3640 und ähnliche Normen unverzichtbar für die Qualitätssicherung und Produktvalidierung.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinem kompetenten und erfahrenen Team die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Daimler PAPP PWT 3640-Norm an.