Das KTI testete ein neues System zum Schweißen von thermoplastischen Kunststoffen
Fahrzeuge neuerer Generation weisen eine Vielzahl von unterschiedlichen Kunststoffarten im Außen- sowie im Innenbereich auf. Oftmals werden diese Bauteile auf Grund von Beschädigungen wie kleinen Rissen, Abschürfungen oder gebrochenen Halterungen durch Neuteile ersetzt.
Mit der Weiterentwicklung innovativer Reparaturmethoden wie beispielsweise Schweiß- und Klebeverfahren wurde es möglich, geringfügige Beschädigungen an Kunststoffbauteilen von Fahrzeugen wirtschaftlich sinnvoll und technisch einwandfrei in Stand zu setzen. Dabei sind jedoch neben dem spezifischen Einsatzbereich des jeweiligen Verfahrens auch die technischen Grenzen der Systeme maßgebend. Aus diesen Gründen hat sich zum Beispiel das Kleben abgetrennter Befestigungslaschen von Stoßfängerhüllen derzeit noch nicht durchgesetzt. Das Schweißen von Kunststoffen ist ebenfalls im Einsatzbereich begrenzt, da lediglich die Reparatur thermoplastischer Kunststoffe möglich ist. Zudem ist es nötig, die Kunststoffart des in Stand zu setzenden Bauteils zu kennen, um den richtigen Schweißzusatz, bzw. die exakte Schweißtemperatur wählen zu können. Somit sind gegenwärtige Kunststoff-Reparatur-Methoden nicht in jedem Fall anwendbar und im jeweiligen Reparaturfall zu prüfen.
Stand der Technik
Auf Grund dieser aktuellen Problematik untersuchte das KTI ein neu auf den Markt gebrachtes Schweißsystem, bei dem ein so genannter Multi-Thermoflexx Schweißdraht in Verbindung mit einem Edelstahl-Drahtgewebe zum Einsatz kommt, das für alle thermoplastischen Kunststoffe wie zum Beispiel PP, PP-EPDM, ABS, PC und PE gleichermaßen geeignet ist. Das bedeutet, dass rund 90 Prozent der im Kraftfahrzeugaußenbereich verarbeiteten Kunststoffe mit Hilfe dieses Systems in Stand gesetzt werden können. Grundsätzlich sind Reparaturen möglich, die neben der Instandsetzung tiefer Kratzer und Fehlstellen auch die Reparatur von Rissen sowie von abgetrennten Befestigungslaschen von Stoßfängern und Scheinwerfern ermöglichen.
Zeit sparen
Mit der Anwendung des Kunststoff-Reparatur-Sets ist die Instandsetzung von Kunststoffbauteilen durch den universellen Einsatzbereich sowie den Entfall aufwändiger Kunststoff-Prüfverfahren als wirtschaftliche Alternative zu herkömmlichen Kunststoff-Schweißverfahren einzustufen. Bei der Anwendung des Systems ist jedoch darauf zu achten, dass das in Stand zu setzende Bauteil je nach Beschaffenheit und Größe der Beschädigung gegebenenfalls von beiden Seiten zugänglich sein muss. Das heißt, Montagearbeiten wie am Beispiel der Stoßfängerhülle des Audi A4 sind im Einzelfall in der jeweiligen Kalkulation zu berücksichtigen.
Abschließend bleibt festzuhalten, dass derzeit keine Aussagen bezüglich dauerhafter Haltbarkeit der mit dem System in Stand gesetzten Kunststoffbauteile getroffen werden können. Ebenso stehen in diesem Zusammenhang Untersuchungen nach Fußgängerschutzkriterien gemäß EEVC WG 17 aus.
Weitere Informationen: KTI Kraftfahrzeugtechnisches Institut Telefon 0561/51081–0 Telefax 0561/51081–13 www.k-t-i.de
Informationen zum Kunststoff-Schweißsystem (u.A. eine kostenlose Anwendungs-DVD): Steinel Vertrieb GmbH Tel: 05245/ 4480 Fax: 05245/448197 www.steinel.de
Reparaturablauf
Im Folgenden werden die wichtigsten Schritte des Reparaturablaufs unter Anwendung des Kunststoff-Reparatur-Sets der Firma Steinel am Beispiel der Frontstoßfängerhülle eines Audi A4 (B7) beschrieben. Vorab gilt es in diesem Zusammenhang anzumerken, dass auf die Bearbeitung der Rückseite der Schadenstelle verzichtet werden kann, solange die Fehlstelle des Materials nicht breiter als 20 mm ist.
- 2, 3 Ausgehend von einer Beschädigung der Stoßfängerhülle, wie in Abbildung 2 dargestellt, sind im ersten Arbeitsschritt an den jeweiligen Enden der Risse Löcher (ca. 3–5 mm) zu bohren Dies ist notwendig, um ein weiteres Ausreißen der Risse zu verhindern.
- 4, 5 Die nächsten Arbeitsschritte sind an der Rückseite der Beschädigung durchzuführen. Unter Verwendung eines Fräsers ist dabei auf beiden Seiten des Risses ein Streifen von ca. 15 mm Breite abzutragen (Abbildung 4). Dies sollte in einer Tiefe von ca. 1–2 mm realisiert werden, wobei auf die Beschaffenheit (Dicke) des jeweils zu reparierenden Bauteiles zu achten ist. Im Einzelfall muss auf das Auffräsen der Rückseite verzichtet werden, um ein eventuelles Durchfräsen zu vermeiden. Im Anschluss wird das Edelstahl-Drahtgewebe auf die Größe der gefrästen Fläche zugeschnitten und anschließend eingelegt. Dabei ist darauf zu achten, dass die Ecken des Gewebes abgerundet werden.
- 6, 7 Im nächsten Arbeitsschritt wird der Multi-Thermoflexx-Schweißdraht mit dem Heißluftgerät (650°C, Luftmenge Stufe 8) zu erwärmt. Zunächst wird eine abgerundete Ecke mit dem Kfz-Schweißschuh fixiert und anschließend vollflächig unter gleichmäßigem Druck mit der Oberfläche verschweißt (Abbildung 6). Dabei ist stets in die gleiche Richtung zu arbeiten. Im nächsten Arbeitsgang wird der Spezial-Schweißdraht mit dem Heißluftgerät und aufgesetztem Kfz-Schweißschuh erhitzt und mit dem Untergrund verschmolzen (650°C, Luftmenge 8). In Abbildung 7 ist die vollständig verschweißte Innenseite der Reparaturstelle dargestellt.
- 8, 9 Nachdem die Oberfläche der Vorderseite ebenfalls links und rechts des Risses ca. 15 mm breit und ca. 1–2 mm tief abgefräst wurde, wird die Reparaturstelle auch hier mit Edelstahl-Drahtgewebe verstärkt und anschließend analog den Arbeitsschritten der Rückseite mit dem Untergrund verschweißt.
Abbildung 8 zeigt eine fertig verschweißte Reparaturstelle. Im Anschluss muss diese abkühlen, wobei es möglich ist, diesen Vorgang mit Hilfe von Wasser zu beschleunigen. Danach sind alle verbleibenden Unebenheiten zu verschleifen. Fehlstellen können durch den erneuten Auftrag des Schweißdrahtes oder mittels Spachtelmasse egalisiert werden. In Abbildung 9 ist eine für die Lackierung fertig vorbereitete Reparaturstelle dargestellt.
Teilen:
