Das Falzkleben gehört zu den anspruchsvollsten Fügeprozessen im Karosseriebau, da der Falzbereich besonders anfällig für Korrosion ist. Die Herausforderungen für die Automobilhersteller liegen in den komplexen Geometrien der Bauteile, der optimalen Füllung im Falzbereich, dem Vermeiden von Luftkanälen, die zu Korrosion führen können, sowie im Erzielen einer sauberen, randscharfen Applikation.
Motor- und Heckklappen sind typische Anbauteile, die im Fertigungsprozess gefalzt und verklebt werden.
Atlas Copco
Falzklebverbindungen werden in der Automobilindustrie bei Anbauteilen, wie Türen, Front- oder Kofferraumklappen sowie Kotflügeln, eingesetzt. Diese Fügetechnik stellt die mechanische und chemische (“hybride“) Verbindung der Konstruktionen sicher und erfüllt zudem eine optische Funktion, indem sie die Schnittkanten der Metallbleche verbirgt. Beim Falzkleben werden ein Außen- und ein Innenblech parallel zueinander positioniert und so zusammengefügt, dass das äußere Bauteil das innere umfasst. Vor dem Umschlagen (“Bördeln“) des Außenblechs wird auf dessen Rand ein hochfester Strukturklebstoff aufgetragen, der im Anschluss an das mechanische Umformen den Falz füllt. Der Klebstoff im Falzinneren hält Innen- und Außenteil in Position, erhöht die Crash-Sicherheit und schützt vor Korrosion. Wie stabil eine verklebte Falzverbindung langfristig ist, hängt maßgeblich von der Verteilung des Klebstoffs im Falz ab.
Herstellen der Falzklebverbindung
Beim Falzen wird eine Kraft auf das Bauteil ausgeübt, die es verformt und die gleichzeitig den Klebstoff innerhalb des Falzbereichs verteilt. Die Auswahl der Falzmethode hängt unter anderem von Größe und Kontur der Bauteile ab. Als Verfahren kommen Table-Top-, Rollfalzen sowie Pressfalzen infrage.
Für den Bördelfalz im Karosseriebau werden üblicherweise Epoxidharze, kautschukbasierte sowie
2K-Klebstoffe verwendet. Insbesondere Epoxidharze bieten eine hohe Strukturfestigkeit und haften auch auf ölbenetzen Oberflächen, ohne dass diese vorher gereinigt werden müssen. Dies ist deshalb ein Vorteil, weil viele Bauteile in der Produktion zum Schutz vor Korrosion beölt werden.
Klebstoff wird manuell oder automatisch appliziert
Der Klebstoff kann manuell oder vollautomatisch per Roboter aufgetragen werden. Beim manuellen Klebstoffauftrag ist die Materialversorgung im Prinzip direkt mit einem Hand-Applikator verbunden. Die Qualität des Auftrags von Hand hängt sehr von der Erfahrung des Werkers ab. Manuelle Applikationen finden sich typischerweise in Prototyp-Phasen oder in Kleinserien. Gründe für die Wahl derartiger Lösungen seien die gute Zugänglichkeit, die hohe Flexibilität und die geringen Investitionskosten.
Mit automatischen Systemen werden allerdings höhere Qualität und Wiederholgenauigkeit sowie kürzere Taktzeiten erreicht. Ein automatisiertes Rohbau-Klebsystem besteht in der Regel aus einer Materialversorgung, einer Systemsteuerung, einem Dosierer und einem Applikator.
Automatische In-Line-Qualitätssicherung mit visueller Inspektion
Die Qualität des Klebstoffauftrags lässt sich unter anderem mit visuellen Inspektionssystemen überwachen, und zwar durchgängig sowie direkt während der Applikation. Moderne Systeme kontrollieren in der Regel Breite, Position und Kontinuität der Klebnaht. Intelligente Lösungen, die Atlas Copco mit seinen Applikations- und Dosiersystemen der Produktlinie SCA anbietet, verfügen zudem über eine Funktion zur In-Line-Raupenreparatur. Damit werde eine Nahtunterbrechung noch im selben Takt automatisch korrigiert.