Trends und Innovationen im Automobilbau Neue Entwicklungen für den Leichtbau. Dr. Josef Oberski Hannover, Suppliers Convention, April 2014

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1 Trends und Innovationen im Automobilbau Neue Entwicklungen für den Leichtbau Dr. Josef Oberski Hannover, Suppliers Convention, April 2014

2 Inhaltsverzeichnis 1. Henkel Portfolio 2. Crashfeste Klebstoffe (Struktur Klebstoffe) 3. Trends und Innovationen im Automobilbau 4. Zusammenfassung 2

3 Inhaltsverzeichnis 1. Henkel Portfolio 2. Crashfeste Klebstoffe (Struktur Klebstoffe) 3. Trends und Innovationen im Automobilbau 4. Zusammenfassung 3

4 Henkel Portfolio Effizienzerhöhung und Kostenreduktion durch den Einsatz von modernen Oberflächenvorbehandlungen, Strukturverklebungen und Versteifungsteilen Rohbau Lacklinie Endmontage Motor und Getriebe Interior/Elektronik Elektrik/Metall Unterfütterung Strukturverklebung LASD Versteifungsteile Versteifungsschäume Akustikschäume Dichtteile & -profile UBS Dichtstoffe LASD Oberflächenvorbehandlung (Stahl- und Multimetallsubstrate) Abwasservorbehandlung Direkteinglasung Cockpit Klebstoffe Polyolefinklebstoffe Dichtteile Scheibenreiniger Flüssige Dichtstoffe Imprägnierung Alodine EC 2 Reiniger Schmierstoffe Scheinwerferverklebung Laminierung Imprägnierung Türabdichtungen Metallvorbehandlung Abwasservorbehandlung Reiniger Schmierstoffe 4

5 Henkel Portfolio Henkelbeitrag für Leichtbauweise Sicherheit / Wirtschaftlichkeit / Effizienz / Nachhaltigkeit Strukturelles Kleben Unterfütterung Dichten Versteifen Schalldämmung 5

6 Inhaltsverzeichnis 1. Henkel Portfolio 2. Crashfeste Klebstoffe (Struktur Klebstoffe) 3. Trends und Innovationen im Automobilbau 4. Zusammenfassung 6

7 Crashfeste Klebstoffe Entwicklungsanforderungen Sicherheit / Wirtschaftlichkeit / Effizienz / Nachhaltigkeit Intelligente Lösungen für die Leichtbauweise Multi-Metall-Mix Leichtmetalle Reduzierte Substratstärken Hochfeste Stähle Kunststoffkomponenten Produktionsprozess Automatisierung Energieeffizienz Produktionsflexibilität Platzbedarf Modulares Design (OEM -> Tier 1) 7

8 Crashfeste Klebstoffe Entwicklungsanforderungen Sicherheit / Wirtschaftlichkeit / Effizienz / Nachhaltigkeit Woehler Curve 100 amplitude / kn 10 bonding + SP only clinching only SP 1 1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 number of cycles N Klebstoffe können traditionelle Verbindungstechniken ersetzen Kein thermischer Einfluss Verbinden von unterschiedlichen Materialien Homogene Krafteinleitung und -verteilung Einsatz in hochautomatisierten Prozessen möglich 8

9 Crashfeste Klebstoffe Entwicklungsanforderungen Sicherheit / Wirtschaftlichkeit / Effizienz / Nachhaltigkeit Kraft [N/mm 2 ] Strukturelle Crashverklebung Epoxi CA 2 K PU Kautschuk Strukturverklebung PVC/Epoxy- Blends Kleben & Dichten Elastische Abdichtung & -verklebung Hotmelt LM-haltige Klebstoffe 1 K PU Kautschuk PUR, MS Silikon Kautschuk Dehnung [%] 9

10 Inhaltsverzeichnis 1. Henkel Portfolio 2. Crashfeste Klebstoffe (Struktur Klebstoffe) Trends und Innovationen im Automobilbau Crashfeste Klebstoffe Klebstoffe für Stahl- / Aluminium Mix Kautschuk basierte Struktur Klebstoffe Struktur Schäume Zusammenfassung 10

11 Trends und Innovationen im Automobilbau Crashfeste Epoxidklebstoffe Schlag-Zäh-Modifizierung Stabile Nano-Dispersion in einer Epoxidharz Matrix Hohe Crashfestigkeit von 40 C bis + 90 C Hohe Festigkeit auch bei hohen Temperaturen Glasübergangstemperatur (Tg) ~ 110 C Kautschuk Schlag-Zäh-Modifizierung 1 m Nano Schlag-Zäh-Modifizierung 11

12 Trends und Innovationen im Automobilbau Crashfeste Epoxidklebstoffe Crashsimulation von geklebten Doppelhutprofilen SW only bonded bonded +4 SW bonded + 26 SW 12

13 Trends und Innovationen im Automobilbau Multi-Metall-Klebstoffe Unterschiedliche thermische Längenausdehnungen von verschiedenen Metallen (z.b. Aluminium, Stahl, etc.) führen zu besonderen Anforderungen an Strukturklebstoffe Spezielle Formulierungen können, im KTL-Prozess, der thermischen Längenausdehnung von unterschiedlichen Materialien widerstehen Glasübergangstemperatur ~ 150 C Hohe Zug-Scher-Festigkeiten auf Aluminium und Stahl Schlag-Festigkeit > 21 N/mm 13

14 Trends und Innovationen im Automobilbau Weiche Unterfütterungsklebstoffe Relative Bewegungen der inneren und äußeren Bleche führt zu Stress- Spitzen und kann, nach Abkühlung, zu Verformungen der Bleche führen. Dies führt zu Abzeichnungen auf der Außenhaut (Außenblech) T Henkel Lösung: Sehr weiche Unterfütterungsklebstoffe mit ca. 50% Expansionsvolumen Ausgezeichnete Alterungsbeständigkeiten (z.b h SST) Niedrige Dichte nach Aushärtung 14

15 Trends und Innovationen im Automobilbau Hochfeste Kautschuk-Klebstoffe Hart-Segment (hohe Festigkeit) Hohe Vernetzungsdichte (Elastomere) Hohe Tg (Target > 90 C) Kombination von mono- und -disulfid Komponenten Hochfeste Kautschuk- Klebstoffe mit hoher Energie - Absorption Trends und Innovationen beim OEM Weich-Segment (hohe Elastizität) Nur einige Vernetzungspunkte um die Elastizität zu erhalten Kautschuke mit hohem und niedrigen Molekulargewicht hohe Schlagfestigkeit 15

16 Trends und Innovationen im Automobilbau Hochfeste Kautschuk-Klebstoffe Crashtests mit Doppelhutprofilen Verformungsenergie / J/cm Ref. EP Tst 5191 GB Tst 5195 GB Neue hochfeste Kautschuk-Produkte für die Flanschverklebung: TEROSON RB 5191 GB TEROSON RB 5195 GB 16

17 Trends und Innovationen im Automobilbau Produktübersicht 1 K Struktur-Klebstoffe Epoxid-Klebstoffe Kautschuk-Klebstoffe Elastische Produkte Geringe Festigkeit Hohe Festigkeit bei statischer Last Hohe Festigkeit + hoher Schälwiderstand Hohe Festigkeit + hohe Schlag-Zäh-Festigkeit Hohe Festigkeit bei statischer Last Hohe Festigkeit + hoher Schälwiderstand Hohe Festigkeit + hohe Schlag-Zäh-Festigkeit 17

18 Struktur Schäume Terocore Leichtbauweise Ersatz von Stahlverstärkungsteilen durch Epoxidschäume Verstärkung (Versteifung) von dünnen Blechen Füllung / Verstärkung der Säulen Insassensicherheit Verbesserte Deformationsstabilität Verbesserte Crashsicherheit Komfort Geringere Vibration -> Bessere Akustik Höhere Verwindungssteifigkeit -> Gute / verbesserte Fahreigenschaften 18

19 Struktur Schäume Terocore 1450 Volumenänderung: % Dichte: 0,5-0,7 g/cm 3 E-Modul: MPa Druckfestigkeit: 8-12 MPa Kompressionsmodul: MPa Härtungstemperatur: ºC Status: Im Linieneinsatz; zur Verstärkung der B-Säule um Schiebetüren in der Aufhängung zu halten 19

20 Inhaltsverzeichnis 1. Henkel Portfolio 2. Crashfeste Klebstoffe (Struktur Klebstoffe) 3. Trends und Innovationen im Automobilbau 4. Zusammenfassung 20

21 Zusammenfassung Henkel-Lösungen für den Leichtbau Technologie Portfolio Klebstoffe, Dichtstoffe und Schäume Engineering und Applikation FE Kalkulation zusammen mit CAD Applikationstests unter realen Linienbedingungen Ausblick Maßgeschneiderte Produkte werden unseren Kunden helfen zukünftige Anforderungen, besonders im Bezug auf, Leicht- und Mischbau und Design zu erreichen. 21

22 Vielen Dank! 22