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Smartes Fügen und Messen ermöglichen den Leichtbau-Materialmix bei BMW

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Aluguss macht mit dem Teilewust dann Schluss

Mit dem Hecklängsträger aus Alu-Druckguss verfügen die Karosserien der 5er Limousine und des Touring, der BMW 6er Gran Turismo und der BMW 7er über eine innovative Konstruktion, die neue Maßstäbe in Sachen Präzision und Crashsicherheit setzt und dabei einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung des Fahrzeuggewichts leistet, so die BMW-Protagonisten. Und in der Fügetechnik gehe die BMW Group neue Wege, um ein so zentrales Bauteil nach dem Mischbauprinzip an weitere Karosserieteile anzubinden.

Die jüngste Entwicklungsstufe fasst den Hecklängsträger beim BMW 6er Gran Turismo in einem einzigen Aludruckgussteil zusammen. Beim Vorgängermodell BMW 5er GT waren noch 25 einzelne Bauteile je Seite erforderlich. Außer einer Gewichtsreduzierung von 15 kg für beide Träger – die wirksamste Einzelmaßnahme in der Rohkarosserie beim neuen BMW 6er GT - bietet diese Konstruktion den Vorteil einer besonders hohen Maßhaltigkeit. Das mache das bei anderen Autobauern ziemlich martialische Richten per Hand durch den Einsatz einer Art „Bauteilmassage“-Vorrichtung, die Sollmaßabweichungen gezielt und automatisch „weg knete“, obsolet. Denn maßhaltige Bauteile sind die Basis für eine präzise gefertigte Karosserie, mit der Zahl der Bauteile sinken gleichzeitig die Fertigungstoleranzen. Außerdem bietet das Aludruckgussverfahren hohe Gestaltungsflexibilität in der Geometrie.

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Jedes Teil ist auf seine spezifische Belastung hin auslegbar

So können für dieses Bauteil verstärkende Knotenverbindungen konstruiert werden, die die Fahrzeugsteifigkeit erhöhen. Das Mischbauprinzip im intelligenten Materialmix stellt zusätzlich sicher, dass jedes Karosserieteil den jeweiligen konstruktiven Anforderungen beispielsweise an Gewicht und Steifigkeit optimal entspricht, so BMW. Aus den zahlreichen Anbindungsstellen des Hecklängsträgers an Karosserieteile aus unterschiedlichen Materialien ergeben sich aber auch hohe Ansprüche an die Fügetechnik, heißt es. Im Mischbau stellten die Klebeverbindungen auch sicher, dass zwei Karosserieteile aus unterschiedlichem Material sich nicht direkt berühren, denn sonst könne es zur sogenannten Kontaktkorrosion kommen. Die Klebenähte sorgen auch für eine hohe Steifigkeit und Betriebsfestigkeit. Im Klebeprozess sei aber höchste Präzision gefragt: Die Fügeflansche müssten vollständig gefüllt sein, um eine dichte Verbindung herzustellen. Zu wenig Klebstoff würde die Qualität der Verbindung beeinträchtigen. Zu viel Klebstoff würde jedoch zu einem Austritt an den Fügestellen führen und, wie bereits erklärt, Karosseriebauanlagen sowie Lackbäder verschmutzen.

Kleberauftrag in höchster Präzision ist gefragt

Eine aufwändige Auftragsüberwachung stelle sicher, dass genau die richtige Menge Klebstoff aufgetragen werde. Kameras prüfen anschließend das Klebstoffbild am Flansch, so BMW. Am Ende der Prozesskette Kleben steht eine Sichtprüfung, die den eventuellen Austritt von Klebstoff nach dem Fügen entdecken soll, und durch eine Kameraaufnahme ergänzt wird. Zusätzlich würden die Klebeverbindungen mittels mechanischer Fügetechnik, zu der etwa selbst formende Schrauben gehörten, verstärkt. Letztere, die beim Eindrehen ins Alu-Druckgussteil ihr Gewinde von alleine ausbilden, erhöhen die Belastbarkeit weiter und fixieren die Fügeflansche bis zum Aushärten der Klebstoffe, erklären die Dingolfinger. Erst danach habe die Klebeverbindung ihre endgültige Festigkeit erreicht.

Die selbst formenden Schrauben kommen aber auch am Hecklängsträger zum Einsatz weil es sich dabei um ein crashrelevantes Bauteil handelt. Automatisiert und voll in den Fertigungstakt der Hecklängsträger-Montage integriert, binden sie das Sicherheitsbauteil seitlich an die angrenzende Fahrzeugstruktur an, so BMW.

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