In der neuen Hybridfahrzeugserie eines großen deutschen Automobilherstellers kommt erst- malig in Europa die geklebte karosserieseitige Dichtung von 3M zum Einsatz. Eine Innovation, mit der sich bis zu 3 kg Gewicht einsparen lassen.
Der Autor: Patrick Welter, Key Account Manager für die Dichtungsindustrie, 3M, Neuss
Vor etwa 25 Jahren begann im Automobilbau die Erfolgsgeschichte von geklebten Türdichtungen. Mittlerweile ist die geklebte Türdichtung bei allen namhaften Herstellern eingeführt worden. Auf dieser Erfahrung mit geklebten Dichtsystemen basierte die Entwicklung des selbstklebenden Kantenschutzes. Dessen Eigenschaften sprechen für sich: Neben einer Gewichtsreduzierung von 2 bis 3 kg bei einem viertürigen Fahrzeug, haben die Klebebänder den positiven Effekt einer Dichtfunktion und schützen besser vor dem Eindringen von Schmutz sowie Feuchtigkeit. Zudem tragen sie zu einer Erhöhung des Fahrkomforts durch die Reduzierung von Fahrgeräuschen im Innenraum bei. Auch produktionstechnisch bieten geklebte Dichtungen Vorteile, so können diese als Endlosprofil von Großrolle mit mehr als zweifacher Packungsdichte angeliefert und vollautomatisiert mit einem Industrieroboter in hoher Geschwindigkeit und mit reproduzierbaren Prozessparametern angebracht werden.
Von der Türdichtung zum Kantenschutz
Die Klebetechnologie wurde nun erstmalig nicht nur bei der türseitigen Türdichtung eingesetzt. Der Automobilzulieferer 3M lieferte für das neue Hybridfahrzeug eines namhaften deutschen Automobilherstellers das Klebeband, mit dem die Dichtung am Karosserieflansch befestigt wird. Damit wird das erste serienmäßig in Europa produzierte Auto und das erste Hybridauto weltweit mit dieser Technologie in diesem Jahr auf den Markt kommen.
3M entwickelt kontinuierlich innovative Lösungen für die Automobilindustrie. „Wir freuen uns sehr, dass sich erstmalig ein Automobilhersteller für den Einsatz unseres Acrylic-Plus-Klebebandes entschieden und somit einen richtungsweisenden Meilenstein in Sachen geklebter Kantenschutz gesetzt hat“, sagt Patrick Welter, Key Account Manager Dichtungsindustrie, 3M Automotive Division. „Für alle Beteiligten war zum Projektstart das Kleben auf CFK Neuland, sodass hier erstmal durch eine intensive Klebeabsicherung und Prozessabsicherung Vertrauen in diese neue Technologie aufgebaut werden musste“, führt er weiter aus. „Am Ende konnten wir dann im Team aus OEM, Dichtungshersteller und 3M den Leichtbaugedanken des Gesamtfahrzeugs konsequent auch auf das Dichtungssystem übertragen.“ Laut Welter laufen bei den Automobilherstellern schon lange Untersuchungen und Absicherungen, eine Produktionsumstellung auf eine selbstklebende karosserieseitige Dichtung auch bei konventionellen Stahlkarossen vorzunehmen. Schließlich sind auch hier, neben der signifikanten Gewichtsersparnis der geklebten Dichtung von etwa 50 % gegenüber einer herkömmlichen gesteckten Dichtung, Themen wie Vereinfachung der Logistik, Designfreiheit oder Abdichtung bei Mischbauweisen entscheidende Vorteile. Denn durch die Klebelösung in Kombination mit Laserschweißverfahren könnte eine zusätzliche Flanschverkürzung erreicht werden, was wiederum den Einstieg ins Auto vergrößert und eine weitere Gewichtsreduzierung erreicht.
Zudem ist durch die Klebetechnologie eine absolute Dichtigkeit über den Karosserieflansch möglich, was vor allem bei Mischbauweisen (Stahl/Alu) ein entscheidender Aspekt ist. Acrylatschaum-Klebebänder werden hitzeaktiviert oder durch Haftvermittler auf elastomere Anbauteile und Dichtungsprofile aufgebracht, um diese dauerhaft zu verkleben. Das 3M-Acrylic-Plus-Klebeband gibt es in verschiedenen Ausführungen, die stetig weiterentwickelt und optimiert werden. So soll für die speziellen Erfordernisse des selbstklebenden Kantenschutzes ein neues Klebeband auf den Markt kommen. Hier sind ausreichende Schweißpunktbenetzung und Stabilität in Radienbereichen auf den unterschiedlichen Automobiloberflächen entscheidende Faktoren.
Prozessinnovationen für die Automobilindustrie
Das Unternehmen versteht sich auch als Partner und Systemspezialist für die Automobilindustrie. So hat 3M schon seit Jahren gemeinsam mit externen Partnern die Entwicklung eines völlig neues Applikationssystems initiiert und unterstützt, das Werkzeug, Dichtung und Klebeband integriert. Ein durch Sensoren geregeltes Roboterwerkzeug klebt die Dichtung mit exakt definiertem Druck. Dehnung und Stauchung im Dichtsystem sind auch in kritischen Karosseriegeometrien exakt zu beeinflussen. Wo es Fahrzeug- und Dichtungskonstruktion zulassen, können dadurch statt der bislang als Ring vorkonfektionierten Dichtungen Großrollen mit Endlosprofil eingesetzt werden. Das Dichtungsprofil ist dabei mit Acrylic Foam Tape ausgerüstet. Wie bei den türseitigen Dichtungen ist es damit möglich, das selbstklebende Dichtungsprofil auf einer Fertigungslinie auf verschiedene Modelle und/oder Türen zu applizieren. Die Applikationsanlage erkennt das jeweilige Fahrzeug und handelt entsprechend.
Auch mit dem Thema Leichtbau hat sich 3M in der Vergangenheit intensiv befasst. In Zusammenarbeit mit der Edag Group, einem Engineering-Partner für die Automobilindustrie, hat der Klebespezialist die Gewichtsreduktion von Fahrzeugen durch die Kombination geklebter Dicht- und Kantenschutzkonzepte mit gekürzten lasergeschweißten Türflanschen untersucht. Die Ergebnisse: Das Laserschweiße ermöglicht eine größere Kürzung der Türflansche gegenüber dem konventionellen Punktschweißen. So ist die Reduktion der Flanschlänge im untersuchten Beispiel bis auf 12 mm möglich. Basierend auf einer Ausgangslänge des Flansches von 14 mm ist durch die Kombination beider Systeme eine Gewichtsreduzierung von insgesamt 4,5 kg je viertürigem Fahrzeug möglich. Neben dem positiven Gewichtseffekt würde durch dieses Verfahren die Türöffnung vergrößert und der Einstieg verbessert.
3M Deutschland GmbH, Tel.: 02131 14-2410, kscherer@mmm.com
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