BONDAL Das Stahl-Sandwichblech zur effektiven Reduzierung von Körperschall

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1 BONDAL Das Stahl-Sandwichblech zur effektiven Reduzierung von Körperschall Anwendungsbereiche In vielen Konstruktionen, in denen Bauteile zu Schwingungen angeregt und als Körperschall wellen in die Struktur weitergeleitet werden, ist BONDAL die richtige Wahl. Besonders bei Automobilbauteilen, bei denen es unwirtschaftlich oder konstruktionsbedingt nicht möglich ist, Geräuschentwicklung zu vermeiden oder zu dämpfen, eignet sich dieser Verbundwerkstoff dank hoher Körperschalldämpfung und guter Luftschalldämmung zur Reduzierung der akustischen Belastung. Die Kernschicht des Sandwichblechs, ein viskoelastischer Kunststoff, nimmt die Schwingung auf, in dem es die Deckbleche geringfügig aufeinander hin- und hergleiten lässt und so Schwingungsenergie in Wärme umwandelt. Mit BONDAL können im Vergleich zu konventionellem Stahl Senkungen des Körperschallpegels von bis zu 20 Dezibel erreicht werden. Durch diese Vermeidung von Lärm leistet BONDAL einen aktiven Beitrag zum Umweltschutz. Einsatzgebiete sind beispielsweise Ölwannen, Ventil- und Getriebedeckel sowie Stirnwände. BONDAL ist in drei verschie denen Aus führungen für unterschiedliche Temperaturumgebungen und für eine Vielzahl von Stahlsorten erhältlich. Werkstoffcharakteristik Die Kernschicht von BONDAL ist ein viskoelastischer Kunststoff. Bei Biegeschwingungen des Ver bundbleches gleiten die Deckbleche geringfügig aufeinander hin und her, wodurch in der Kunst stoff-kernschicht periodische Scherverformungen hervorgerufen werden. Infolge innerer Reibung des Kunststoffes geht hierbei Schwingungsenergie als mechanische Energie verloren, d. h., sie wird in Wärme umgewandelt; dies äußert sich in einer Schwingungsdämpfung des Verbund bleches. Innerhalb des Arbeitsbereiches erreicht der Werkstoff durch einen entsprechend hohen Verlustfaktor eine optimale Schwingungsdämpfung. Es ist wichtig, je nach Haupt betriebstemperatur des vorgesehenen Anwendungsfalles den passenden BONDAL -Typ auszu wählen. Produktinformation BONDAL Stand: Juli 2006 Seite 1 von 8

2 Wirkungsweise von BONDAL im Vergleich zu konventionellem Vollblech Typen Drei BONDAL -Typen stehen zur Auswahl: Typ BONDAL N BONDAL M BONDAL H Temperaturbereiche optimaler Dämpfung Für normale Temperaturen zwischen -10 bis 75 C Für mittlere Temperaturen zwischen 25 bis 110 C Für hohe Temperaturen zwischen 50 bis 150 C Verlustfaktor als Funktion der Temperatur Produktinformation BONDAL Stand: Juli 2006 Seite 2 von 8

3 Eigenschaften Biegesteifigkeit Wegen der schubweichen Kernschicht ist ein ebenes BONDAL -Verbundblech biegeweicher als ein gleich dickes Stahlvollblech. Wenn die statisch gleiche Biegesteifigkeit der Konstruktion gefordert ist, muss das BONDAL -Blech entsprechend dicker ausgeführt werden. Für eine optimale Dämpfungs wirkung ist es vorteilhaft, dass das betreffende Bauteil so wenig wie möglich verformt wird. Biegesteifigkeit von BONDAL N Schäl- und Scherfestigkeit Der Zusammenhalt der BONDAL -Deckbleche durch die Kernschicht wird im Winkelschälversuch nach DIN EN ermittelt. Er wird zur Fertigungskontrolle und Produktüberwachung verwendet und liefert die Schälfestigkeit F je cm Probenbreite. Es gelten: BONDAL N: 20 N/cm BONDAL M: 35 N/cm BONDAL H: 45 N/cm Hinweise für die Anwendung und Verarbeitung Umformen Übliche Umformverfahren für BONDAL sind Gesenk- und Schwenkbiegen, Walzprofilieren sowie Tief- und Streckziehen. Beim Umformen von BONDAL durch Biegevorgänge ab Raum temperatur gleiten die beiden Deckbleche wegen der viskoelastischen Kunststoff-Zwischenschicht geringfügig aufeinander, was zu Schubspannungen innerhalb der viskoelastischen Schicht führt und Rückfederungserscheinungen (Wölbungen) verursachen kann. Außerdem kommt es beim Biegen zu Produktinformation BONDAL Stand: Juli 2006 Seite 3 von 8

4 einer Rückfederung, die etwas größer ist als bei einem Vollblech gleicher Dicke. Dieses Verhalten ist bei umformtechnischen Abläufen zu berücksichtigen und kann beispielsweise durch eine entsprechende Überbiegung ausgeglichen werden. Im Vergleich zu einem Vollblech gleicher Dicke und Sorte ist der Arbeits bereich beim Tiefziehen von BONDAL nicht eingeschränkt, sondern nur zu höheren Niederhalterkräften F N hin verschoben. Dies bedeutet, dass man bei BONDAL die Nieder halterkraft etwa verdoppeln muss, um ein gleich gutes Ziehergebnis zu erreichen. In diesem Falle ist annähernd das gleiche Grenz ziehverhältnis für Verbundblech und Vollblech zu erzielen. Ein Blechversatz beim Tiefziehen tritt nicht auf. Aufgrund der geringeren Einzelblechdicke ist die Streckziehfähigkeit von BONDAL nicht ganz so hoch wie bei Vollmaterial gleicher Gesamt dicke. Grenzformänderungskurve von BONDAL N mit Deckblech aus Tiefziehstahl DC 04 Fügen BONDAL kann mit nahezu allen üblichen Fügeverfahren verbunden werden. Als mechanische Fügeverfahren können Schrauben, Nieten, Falzen und Durchsetzfügen eingesetzt werden. Kleben, Widerstandsschweißen und Schmelzschweißen kommen ebenfalls zur Anwendung. Die mecha nischen Verbindungstechniken sind meist ohne nennenswerte Veränderung der Werkzeuge von Vollblech auf Verbundblech übertragbar. Die Verbindungsfestigkeiten liegen in der gleichen Größen ordnung wie bei Vollblech. Bei Schraubverbindungen mit vorgegebenem Anzugsdrehmoment ist zu berücksichtigen, dass die bei Einsatztemperatur viskoelastische Kunststoff-Zwischenschicht unter Druck örtlich fließt. Nieten von BONDAL ist sowohl manuell mit Handzangen als auch automatisch möglich. Es haben sich das konventionelle Nieten von zwei Seiten sowie das Blindnieten bewährt. Auch das Stanznieten mit Voll- und Halbhohlnieten kann eingesetzt werden. Beim Falzen von BONDAL ist die Anwendung der verschiedensten Produktinformation BONDAL Stand: Juli 2006 Seite 4 von 8

5 Falzformen möglich, wobei die guten Umform eigenschaften, die BONDAL abhängig von den Deckblechsorten besitzt, genutzt werden. Das Durchsetzfügen bietet auch zum Verbinden von BONDAL Vorteile. Die zu verbindenden Teile erfordern keine Vorbehandlung, die Fügeteile werden nicht erwärmt, Zusatzwerkstoffe werden nicht benötigt, und das Verfahren kann in vollautomatische Fertigungs linien integriert werden. Beim Kleben werden die Fügeteile im Vergleich zu anderen Fügeverfahren thermisch und mechanisch nicht oder nur gering beansprucht. BONDAL weist grundsätzlich keinen Unterschied in der Klebeignung zu Stahlblechen gleicher Oberflächenausführung auf, dabei ist jedoch zu beachten, dass nur eines der Deckbleche durch die Klebverbindung erfasst wird. Die Klebstoffe, die Vor bereitung der Klebflächen und das Auftragen der Klebstoffe sind in beiden Fällen gleich. Schweißlinse bei BONDAL Als Widerstandsschweißverfahren können das Punkt-, Buckel- und Rollennahtschweißen an gewendet werden. Da die Kernschicht bei BONDAL als Isolator wirkt, muss vor der ersten Schweißverbindung ein elektrischer Nebenschluss durch eine Strombrücke erzeugt werden. Als Sonderausführung kann BONDAL in einer direkt, d.h. ohne Nebenschlussbrücke widerstandsschweißbaren Ausführung geliefert werden. Hierbei enthält die Kernschicht elektrisch leitfähige Zusatzstoffe. Eine Absaugung der Schweißrauche am Arbeitsplatz ist erforderlich. Die Anwendbarkeit von Fügeverfahren wie Schutzgasschweißen, Laserstrahlschweißen oder Löten muss im Einzelfall überprüft werden, da durch die eingebrachte Wärme die Kernschicht verfahrensabhängig auch in größeren Bereichen beeinträchtigt werden kann. Produktinformation BONDAL Stand: Juli 2006 Seite 5 von 8

6 Temperaturverhalten Typ BONDAL N BONDAL M BONDAL H Auslaufsicherheit 200 C 230 C 250 C Zersetzungstemperatur 230 C 260 C 260 C Umformtemperatur 20 C 20 C 20 C möglichst nicht unter Trennen Als Trennverfahren für BONDAL können mit gutem Erfolg die mechanischen Verfahren wie Schneiden, Stanzen und Bohren, aber auch das Wasserstrahlschneiden und das thermische Laserstrahlschneiden angewendet werden. Beschichten Die automobiltypischen Vorbehandlungs- und Lackierprozesse (KTL) können ohne Beein trächtigung der Bäder durch laufen werden. BONDAL kann lackiert werden wie normales Stahlblech, wobei die Lackeinbrenntemperaturen die zu lässigen Grenzwerte (Auslaufsicherheit) nicht überschreiten dürfen (siehe auch Tabelle oben). BONDAL übersteht diese Temperaturen, ohne dass Kern schicht masse an den Schnittkanten ausquillt oder sich zersetzt. Recycling Die Kernschicht von BONDAL hat eine maximale Nenndicke von 0,05 mm. BONDAL kann daher wie lackierter Stahlschrott recycelt bzw. entsorgt werden. Eine Behandlung als Sondermüll ist nicht erforderlich. Produktinformation BONDAL Stand: Juli 2006 Seite 6 von 8

7 Anwendungsbeispiele Stirnwand aus BONDAL M in einem elektrolytisch verzinkten Tiefziehstahl DC 06. Dicke des Verbundblechs: 1,35 mm. Bei einer Bandbreite von mm messen die Einzel bleche des Verbundwerkstoffs je 0,65 mm. Die Kernschicht aus viskoelastischem Kunststoff beträgt 0,05 mm. Ölwanne aus BONDAL H in Tiefziehstahl DC 06. Dicke des Verbundblechs: 2,05 mm. Die Einzelbleche verfügen jeweils über eine Dicke von 1,0 mm, die Kernschicht aus viskoelastischem Kunststoff beträgt 0,05 mm. ThyssenKrupp Steel AG Kaiser-Wilhelm-Straße 100, Duisburg Postanschrift: Duisburg Telefon: +49 (0) , Telefax: +49 (0) info.steel@thyssenkrupp.com Wir aktualisieren unsere Produktinformationen kontinuierlich für Sie. Den neuesten Stand können Sie an fordern per an kiss@thyssenkrupp.com. Als autorisierter Benutzer unseres Kunden-Informations- und Service-Systems KISS haben Sie darüber hinaus Zugriff auf die aktuellen Produktinformationen über Allgemeiner Hinweis: Angaben über die Beschaffenheit oder Verwend barkeit von Materialien bzw. Erzeugnissen dienen der Beschreibung. Zusagen in Bezug auf das Vorhandensein bestimmter Eigenschaften oder einen bestimmten Verwendungszweck bedürfen stets besonderer schriftlicher Vereinbarung. Technische Änderungen vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung der ThyssenKrupp Steel AG Produktinformation BONDAL Stand: Juli 2006 Seite 7 von 8

8 Lieferbare Formen und Abmessungen Produktinformation BONDAL Stand: Juli 2006 Seite 8 von 8