DE3932546A1 - Klebstoffolie mit eingelagertem metallgitter fuer kombinierte schweiss-klebe-verbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klebstoffolie mit eingelagertem Me­ tallgitter für kombinierte Schweiß-Kleb-Verbindungen, mit der dichte, korrosionsfeste Überlappungsverbindungen von Blechen und Blechbauteilen in einem Arbeitsgang bei gleichzeitig ablaufendem Widerstandsschweißen und Kleben hergestellt werden können.

Die Herstellung von Metallverbindungen, bei denen neben einem üb­ lichen Schweißverfahren ein zusätzlicher Klebstoffeinsatz zur An­ wendung kommt, ist aus verschiedenen Verfahren bekannt.

So wird in der Fachzeitschrift "Schweißtechnik" ein Punktschwei­ ßen-Kleben unter Verwendung des Punktschweißklebstoffes ZIS 452 beschrieben, wo auf eine Durchschweißmethode verwiesen wird, bei der vor dem Schweißvorgang ein mittel- bis hochviskoser Klebstoff auf die Fügeflächen aufgetragen wird und nach dem Zusammenfügen der zu verbindenden Teile zunächst der Klebstoff durch den Elek­ trodendruck der Widerstandsschweißeinrichtung aus dem unmittelba­ ren Schweißbereich verdrängt wird. Danach kann mit veränderten Schweißparametern der Widerstandsschweißvorgang normal ausgeführt werden. Nach dem Schweißen muß der Klebstoff verfestigt werden. Bei dieser Methode sind die Nachteile zu verzeichnen, daß durch den Fügedruck der Klebstoff aus der Nahtfuge herausgepreßt wird, der außerhalb der Klebfuge nicht vollständig härtet und auch aus Qualitätsgründen oder für Nachfolgearbeitsgänge, wie Farbgebung, entfernt werden muß. Dies ist mit hohem manuellen Aufwand verbun­ den und unter Umständen durch die chemische Zusammensetzung des Klebstoffes gesundheitsgefährdend.

Verwendet man einen kalthärtenden Zweikomponentenklebstoff, muß eine längere Gebrauchsdauer des Klebstoffansatzes vorausgesetzt sein, was aber wiederum nur mit niedrigreaktiven Klebstoffen zu realisieren ist. Ansonsten ist eine vertretbare Härtezeit, wie bei den heißhärtenden Einkomponentenklebstoffen, nur durch eine zusätzliche Warmbehandlung zu erreichen.

Des weiteren ist ein Verfahren für dichte Punktschweißverbindun­ gen durch dauerelastische Bänder bekannt, beschrieben in der DDR-Zeitschrift "Schweißtechnik" 12/1975, bei dem zwischen die Verbindungsflächen ein Haftklebstoffband aus dauerelastischem Chemiplast M 1602, einem Elastomer auf Basis von Polyisobutylen, eingelegt wird und danach der Schweißvorgang erfolgt. Dabei treten hier die Nachteile auf, daß beträchtliche Elektro­ dendrücke bzw. sogenannte Einlegebuckel erforderlich sind, um ein Verdrängen der isolierenden Klebstoffschicht im Schweißbereich zu erreichen. Außerdem hat dieser Klebstoff als Haftklebstoffband keinen Einfluß auf das Fertigkeitsverhalten der Fügeverbindung.

Die Erfindung hat das Ziel, eine Klebstoffolie mit eingelagertem Metallgitter für kombinierte Schweiß-Kleb-Verbindungen zu schaf­ fen, mit der unter Anwendung normaler Elektrodendrücke einer Wi­ derstandsschweißeinrichtung das Aufschmelzen der Klebstoffolie im Überlappungsbereich der Blechverbindung erfolgt und die Nahtstel­ le so abdichtet, daß ohne Nacharbeit die Folgearbeitsgänge an­ schließen können und gleichzeitig durch den Schweißvorgang infol­ ge Verschmelzens des Metallgitters mit den Blechteilen eine höhe­ re Festigkeit an der Fügestelle erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klebstoffolie mit eingelagertem Metallgitter für kombinierte Schweiß-Kleb-Verbin­ dungen zu schaffen, mit der dem Widerstandsschweißen keine Isola­ tionswirkung entgegentritt und eine übliche Metallschweißung er­ folgen kann, wobei nur am unmittelbaren Schweißpunkt eine thermi­ sche Zerstörung des Klebstoffes erfolgt.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß ein elektrisch leitfähiges Band in Form eines Metallgitters von einer den Schweißstrom nicht isolierenden Schmelzklebstoffolie überzogen ist und mit periodisch steuerbarer Stromstärke mit zusammenfügba­ ren Blechteilen thermisch verbindbar ist.

Die Klebstoffolie besteht aus einem Schmelzklebstoff, in den als stromleitender Werkstoff ein Metalldrahtgewebe so eingelagert wird, daß dieses Drahtgewebe schmaler als die Klebstoffolie ist, so daß beidseitig ein drahtloser Folienrand übersteht, der den Draht nach dem Einschmelzen des Klebstoffes vor äußeren Einflüs­ sen, wie Luft und Feuchtigkeit schützt und damit eine Korrosion des Drahtes ausschließt. Diese Schmelzklebstoffolie wird dann in den Überlappungsbereich einer herzustellenden Blechverbindung eingelegt und durch einen Widerstandsschweißvorgang, vorzugsweise mit einem Punktschweißverfahren, eine metallische Verbindung her­ gestellt. Dabei wird die Schmelzklebstoffolie im Fügespalt mit einer periodisch steuerbaren Stromstärke durchschweißend und/oder schmelzend behandelt. An der Punktstelle der Elektrodeneinwirkung auf die Blechverbindung erfolgt bei hoher Stromstärke der Schweißvorgang und das Verschmelzen des Metallgitters mit den Blechteilen, wobei der das Metallgitter umschließende Schmelz­ klebstoff verbrannt wird. Der weiter um die Schweißstelle einge­ lagerte Klebstoff dagegen wird durch die Strahlungshitze aufge­ schmolzen. Bei großen Abständen zwischen den einzelnen Schweiß­ punkten kann durch eine thermische Nachbehandlung der Schmelzvor­ gang in dem "kalten" Bereich ausgelöst und die Klebverbindung hergestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, die erforderli­ chen Schmelz-Schweiß-Temperaturen differenziert entlang der her­ zustellenden Blechverbindung einzuleiten. Beispielsweise erfolgt bei Anwendung einer Rollnahtschweißmaschine durch periodische Schweißstromstöße einmal ein Verschweißen in Form einer Steppnaht bei hohem Schweißstrom und dazwischen, in der Periode geringerem Stromflusses, nur ein Aufschmelzen des Klebstoffes.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Klebstoffolie mit eingela­ gertem Metallgitter ist nicht an ein bestimmtes Widerstands­ schweißverfahren gebunden. Bei ihrer Verarbeitung treten neben einer gegen Mediendurchtritt dichten Klebverbindung gleichzeitig verbesserte Festigkeitseigenschaften, insbesondere eine höhere dynamische Festigkeit im Bereich der Schweiß-Kleb-Naht auf.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Klebstoffolie mit eingelagertem Metallgitter,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Klebstoffolie und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung der verschweißten Blechteile mit eingelegter Klebstoffolie.

In zwei, in einer Form verflüssigte und darin streifenförmig oder plattenförmig gepreßte und danach erkaltete Klebstoffschichten wird ein Metallgitter aus einem Stahldrahtgewebe in Form von Ge­ brauchssiebgewebe eingelegt und durch erneutes Walzen oder Preß­ stempel unter Wärmezufuhr zusammengeführt und so die Klebstoffo­ lie mit eingelegtem Metallgitter für kombinierte Schweiß-Kleb- Verbindungen hergestellt.

Nach diesem Vorgang ist die Dicke der Klebstoffolie mit eingela­ gertem Metallgitter nicht sichtbar stärker als das Metallgitter selbst, d. h. es ist nur ein dünner Überzug des Klebstoffes auf dem Metallgitter, um beim Schweißvorgang sofort einen elektri­ schen Kontakt herstellen zu können. Die Größe des eingelagerten Siebgewebes kann dabei unterschiedlich und der jeweiligen Dicke der Fügeteile angepaßt ausgewählt werden.

Das eingelegte Metallgitter 1 ist schmaler als die Klebstoffolie 2, womit eine allseitige Umhüllung des Gitters 1 erfolgt, wodurch eine Isolation des Metalls nach dem Einschmelzen des Klebstoffs gegenüber äußeren Einflüssen erzeugt wird und damit keine negati­ ven Erscheinungen durch Oxidation in bezug auf Bindung der Metal­ le beim Schweißen und beim Kleben hinsichtlich der Haftung des Klebstoffes am Metall auftreten.

Durch den breiten, drahtlosen äußeren Klebstoffrand 3 ist es mög­ lich, die Klebstoffolie 2 mit eingelegtem Metallgitter 1 leicht, der Breite der Überlappungsverbindung angepaßt, zuzuschneiden. Die zugeschnittene Klebstoffolie 2 wird dann in den Überlappungs­ bereich der herzustellenden Blechverbindung eingelegt. Dabei soll sie den gesamten Überlappungsbereich bedecken. Zur Erleichterung des Schweißens wird die Klebstoffolie 2 an einer oder beiden Fü­ geflächen durch örtlich begrenzte Erwärmung heftend angeschmol­ zen.

Bei der anschließenden Punktschweißung wird an den Schweißpunkten 4, 4′ eine metallische Verbindung zwischen oberem Blech 5, Me­ tallgitter 1 und unterem Blech 6 hergestellt, wobei direkt an dem Schweißpunkt 4, 4′ der Klebstoff thermisch zerstört wird, im um­ liegenden Schweißbereich aber aufgeschmolzen wird und eine zu­ sätzliche Klebverbindung zwischen dem oberen Blech 5 und dem un­ teren Blech 6 unter gleichzeitigem Abdichten der Nahtstelle er­ zeugt wird. Bei größeren Schweißpunktabständen kann durch thermi­ sche Nachbehandlung der Klebstoff zwischen den Schweißpunkten zu­ sätzlich zum Schmelzen gebracht werden. Durch die kraftübertra­ gende Wirkung der Klebstoffverbindung kann der Punktabstand beim Widerstandspunktschweißen vergrößert werden.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Metallgitter
2 Klebstoffolie
3 Klebstoffrand
4, 4′ Schweißpunkt
5 oberes Blech
6 unteres Blech

Claims (2)

1. Klebstoffolie mit eingelagertem Metallgitter für kombinierte Schweiß-Kleb-Verbindungen, mit der bei einem Widerstands­ schweißverfahren das Aufschmelzen des Klebstoffes im Überlap­ pungsbereich einer Blechverbindung erfolgt und die Nahtstelle abdichtet und gleichzeitig durch den Schweißvorgang eine höhe­ re Festigkeit an der Fügestelle erreicht wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein elektrisch leitfähiges Band in Form eines Metallgitters (1) von einer den Schweißstrom nicht isolieren­ den Schmelzklebstoffolie (2) überzogen, mit periodisch steuerbarer Stromstärke mit zusammenfügbaren Blechteilen (5, 6) thermisch verbindbar ist.

2. Klebstoffolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzklebstoffolie (2) mit einer periodisch steuerbaren Stromstärke durchschweißend und/oder schmelzend behandelbar ist.