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Mechanische Verbindungselemente zur Montage von Baugruppen

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Die Konstruktion von Baugruppen aus Faserverbund-Bauteilen folgt eigenen Regeln. Als Schlüsselfaktor gilt hierbei u. a. die Gestaltung hochpräziser Verbindungsstellen, die bei der späteren Montage einen dehnungsfreien Zusammenbau der Leichtbau-Komponenten aus Glas- oder Kohlenstofffasern ermöglicht. Maßgeschneidert für diese Aufgabenstellung sind die schälbaren PET-Passelemente der Produktlinie „M-Tech L“ von Martin.

 

Auf Composite-Baugruppen spezialisierte Konstrukteure müssen es ganz genau nehmen mit der Ausführung von kraftschlüssigen Verbindungsstellen oder Spaltmaßen und Abständen. Denn der spätere mechanische Ausgleich, z. B. durch Schleifen an Leichtbau-Werkstoffen wie Glasfaser oder Carbonfaser wäre überaus problematisch. Außerdem zeigen sich diese Materialien wenig tolerant gegenüber spannungsbedingten Dehnungen, die während der Montage – etwa durch Beiziehen der Dichtflächen von Fügestellen – auftreten. Beide Probleme lassen sich jedoch von vorneherein ausschließen, wenn schon bei der Konstruktion die PET-Passscheiben (Peel Shims) der Produktlinie M-Tech L mit eingearbeitet werden.

Diese polymeren Ausgleichselemente bestehen aus hauchdünnen, vollflächig laminierten PET-Folien, die sich einzeln manuell abschälen lassen. Sie werden in verschiedenen Gesamtdicken von beispielsweise 1,0 mm und 2,0 mm angeboten, wobei der Hersteller die Geometrie und die Bohrungen der Passelemente exakt auf die Leichtbau-Konstruktion des Kunden abstimmt. Das gilt auch für die Dicke der einzelnen Schälfolien: Je nach Anforderung an die Abstimmungsgenauigkeit können sie 0,2, 0,1, 0,05 oder nur 0,025 mm dick sein. Infolgedessen enthält zum Beispiel eine PET-Passscheibe M-Tech L mit einem Nennmaß von 1,0 mm genau 20 abschälbare Folien der Dicke 0,05 mm. Erkennbar sind die verschiedenen Dicken an ihrer unterschiedlichen Farbgebung. Sie reicht von halbtransparent über dunkelrot bis hin zu gelb und durchsichtig.

PET-Passscheiben als Prozesslösung

martin21218Vom Konstrukteur in die Zeichnung der Baugruppe integriert und in der Stückliste mit aufgeführt, lassen sich prozessspezifische Sets von PET-Zwischenlagen des Typs M-Tech L für die Montage zusammen- und bereitgestellt werden. Im Idealfall sind diese Sets exakt auf jene Fügestellen der Baugruppe abgestimmt nach dem Prinzip: „Eine Fügestelle-Ein Distanzelement“, die der jeweilige Monteur an seinem Arbeitsplatz bzw. in seiner Prozessstufe zu bearbeiten hat.

Analog dazu kann der der Anwender der Composite-Baugruppe auch sein Service- oder Wartungsteam mit einem passenden Satz PET-Zwischenlagen ausstatten. So ist gewährleistet, dass im Reparaturfall oder zum Instandhaltungstermin stets die richtigen Passscheiben mit den richtigen Nennmaßen und den richtigen Foliendicken zur Hand sind. Die abgeschälten PET-Folien lassen sich wiederverwenden, falls der Zusammenbau unvorhergesehene Setzungserscheinungen zeigen sollte.

Ideallösung für den Leichtbau

Aufgrund ihres Werkstoffs Polyethylenterephthalat eignen sich die laminierten Passelemente der Produktlinie M-Tech L für den kostengünstigen Toleranzausgleich in den CFK- und GFK-Baugruppen von Automobilbau, Luftfahrt oder E-Mobility. Sie bieten gute mechanische Eigenschaften, sind sehr leicht und fügen sich daher gut in das Materialgefüge der Leichtbau-Strukturen ein. Zudem sind sie korrosionsbeständig und auch ihre Dichte von 1,3 kg/dm3 korrespondiert sehr gut mit den Zielsetzungen im Leichtbau. PET-Zwischenlagen des Typs M-Tech L lassen sich für Betriebstemperaturen von bis zu 80 °C verwenden.

Beim Einsatz in metallischen Baugruppen – etwa Getrieben oder Wälzlager-Konstruktionen – können die Scheiben mit weiteren Vorteilen aufwarten. Dazu zählen zum Beispiel die elektrische und thermische Isolation und die damit einher gehende Vermeidung von elektrochemischer Kontaktkorrosion. Durch einige Detailoptimierungen konnten die Zwischenlagen-Spezialisten in Dietzenbach die manuelle Schälbarkeit der PET-Passscheiben abermals deutlich verbessern. Ein passendes Schälmesser wird ebenfalls bereitgestellt.   

 


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