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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der Praxis ist es bekannt, dass eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs aus sogenannten Großmodulen zusammengesetzt ist. Zu den Großmodulen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs gehören zumindest ein Hauptmodul und ein Frontmodul sowie vorzugsweise auch ein Dachmodul. Gegebenenfalls kann die Karosserie zusätzlich ein Heckmodul und Seitenwandmodule aufweisen. Jedes Großmodul kann aus mehreren Submodulen zusammengesetzt sein.
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DE 10 2015 016 954 A1 offenbart eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs in Modulbauweise. Die Module sind im Bereich von Schnittstellen miteinander verbunden.
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Dann, wenn die miteinander zu verbindenden Großmodule lackiert sind, zum Beispiel über eine kathodische Tauchlackierung, bereitet das Verbinden bzw. Fügen der Großmodule Schwierigkeiten. So können Großmodule an lackierten Abschnitten nicht mit ausreichender Qualität miteinander verbunden werden.
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Um dennoch lackierte Großmodule an entsprechenden Abschnitten derselben mit ausreichender Qualität verbinden zu können, werden nach der Praxis die Großmodule vor dem Lackieren mit einer Maskierung versehen, die nach dem Maskieren vollständig entfernt wird. Dies ist aufwendig.
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DE 10 2018 210 982 A1 offenbart das Maskieren eines Exterieurbauteils eines Kraftfahrzeugs, wobei auf eine Bauteiloberfläche eine Maskierung aufgetragen wird. Nach dem Auftragen einer Lackschicht auf das Fahrzeugbauteil wird die Maskierung vollständig entfernt.
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US 2004 / 0 238 985 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen und Recyceln von Maskierungsmitteln, die dem Maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs während eines Lackiervorgangs dienen.
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Die nachveröffentlichte
DE 10 2023 202 414 A1 offenbart ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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DE 10 2022 204 779 A1 offenbart ein Bodenmodul mit der Karosserie über eine Klebeverbindung und eine Schraubverbindung zu verbinden und Anlageflächen des Bodenmoduls und/oder der Kraftfahrzeugkarosserie während einer dem Klebeprozess vorangehenden Oberflächenbeschichtung zu maskieren.
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Es besteht Bedarf daran, das Herstellen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, die aus mehreren Großmodulen zusammengesetzt ist, zu vereinfachen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren Herstellen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen unlackierter Großmodule. Aufbringen einer Beschichtung aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff über ein additives Fertigungsverfahren auf solche Abschnitte der Großmodule, an welchen die Großmodule zu verbinden sind. Lackieren der mit der Beschichtung versehenden Großmodule über eine kathodische Tauchlackierung. Verbinden der Großmodule an den die Beschichtung zumindest noch teilweise tragenden Abschnitten der Großmodule zumindest über Verkleben.
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Die Verfahren erlaubt das einfachere Herstellen einer aus Großmodulen zusammengesetzten Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Auf solche Abschnitte der Großmodule, an welchen Großmodule miteinander zu verbinden sind, wird oder ist eine Beschichtung aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff über ein additives Fertigungsverfahren aufgebracht, nämlich vor dem kathodischen Tauchlackieren der Großmodule, wobei diese Beschichtung nach dem Lackieren nicht, wie im Stand der Technik beim Maskieren üblich, entfernt wird, sondern nach dem kathodischen Tauchlackieren in der Dicke zumindest noch teilweise an den entsprechenden Abschnitten der Großmodule flächig jedoch vollständig vorhanden ist. Das Verbinden der Großmodule erfolgt dann an den die Beschichtung tragenden Abschnitten zumindest über Verkleben. Es entfällt demnach nach dem Tauchlackieren eine Bearbeitung der Großmodule an den Abschnitten, an denen dieselben miteinander zu verbinden sind. Insgesamt kann das Verfahren zum Herstellen einer aus Großmodulen zusammengesetzten Karosserie eines Kraftfahrzeugs vereinfacht werden.
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Die Beschichtung aus dem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff umfasst erfindungsgemäß einen Klebstoffaktivator und/oder einen Klebstoffbooster. Insbesondere ist der Klebstoffaktivator und/oder der Klebstoffbooster in einer Mikroverkapselung eingebettet, die durch Aufbringen einer Kraft beim Verbinden der Großmodule unter Freisetzen des Klebstoffaktivators und/oder des Klebstoffboosters aufgebrochen wird. Dies ist besonders bevorzugt, um das Verkleben der Großmodule an den jeweiligen Abschnitten zu unterstützen. Ein in die jeweilige Beschichtung eingebrachter Klebstoffaktivator kann den Verklebungsprozess zwischen miteinander zu verbindenden Großmodulen auslösen. Ein in die jeweilige Beschichtung eingebrachter Klebstoffbooster kann die Aushärtung des Klebstoffs beim Verbinden der Großmodule beschleunigen.
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Vorzugsweise erfolgt das Aufbringen der Beschichtung über 3D-Drucken. Hiermit kann besonders vorteilhaft und einfach die jeweilige Beschichtung auf den jeweiligen Abschnitt des jeweiligen Großmoduls aufgebracht werden.
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Vorzugsweise wird eine mehrlagige Beschichtung auf die Abschnitte der Großmodule, an welchen die Großmodule zu verbinden sind, aufgebracht. Das Aufbringen einer mehrlagigen Beschichtung ist besonders bevorzugt.
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Vorzugsweise wird dann, wenn die Beschichtung aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff besteht, der sich bei der kathodischen Tauchlackierung auflöst oder zersetzt, die Dicke der Beschichtung so bemessen, dass sich die Beschichtung bei der kathodischen Tauchlackierung in der Dicke nur teilweise auflöst oder zersetzt und der die Beschichtung tragende Abschnitt des jeweiligen Großmoduls während und nach der Tauchlackierung flächig vollständig von der Beschichtung abgedeckt ist.
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In diesem Zusammenhang kann bei einer mehrlagigen Beschichtung vorgesehen sein, dass sich eine äußere Lage der Beschichtung, die aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff besteht, bei der kathodischen Tauchlackierung auflöst oder zersetzt und eine darunter liegende Lage aus einem ebenfalls elektrisch nicht-leitenden Werkstoff, der den Klebstoffaktivator und/oder den Klebstoffbooster umfasst, freigibt, wobei diese den Klebstoffaktivator und/oder den Klebstoffbooster umfassende, freigegebene Lage sich bei der kathodischen Tauchlackierung nicht auflöst oder zersetzt oder sich nur teilweise auflöst oder zersetzt, sodass die den Klebstoffaktivator und/oder den Klebstoffbooster umfassende Lage den die Beschichtung tragenden Abschnitt des jeweiligen Großmoduls nach der Tauchlackierung flächig vollständig abdeckt. Die ist bevorzugt, um nach dem kathodischen Tauchlackieren der Großmodule dieselben an den die jeweilige Beschichtung tragenden Abschnitten durch Verkleben miteinander zu verbinden.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine Explosionsdarstellung von Großmodulen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs,
- 2 einen schematisierten Ausschnitt aus einem Großmodul vor einer kathodischen Tauchlackierung desselben,
- 3 ein Großmodul bei der kathodischen Tauchlackierung,
- 4 den schematisierten Ausschnitt aus einem Großmodul der 2 nach einer kathodischen Tauchlackierung desselben.
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Karosserie 10 eines Kraftfahrzeugs, die aus mehreren Großmodulen 11, 12, 13 zusammengesetzt ist.
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Beim Großmodul 11 handelt es sich in 1 um ein sogenanntes Hauptmodul. Beim Großmodul 12 handelt es sich in 1 um ein sogenanntes Frontmodul. Beim Großmodul 13 handelt es sich in 1 um ein sogenanntes Dachmodul.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer aus Großmodulen 11, 12, 13 zusammengesetzten Karosserie 10, wobei hierzu zunächst unlackierte Großmodule 11, 12, 13 bereitgestellt werden.
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Auf solche Abschnitte der Großmodule 11, 12, 13, an welchen die Großmodule 11, 12, 13 zu verbinden sind, wird oder ist eine Beschichtung aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff über ein additives Fertigungsverfahren, vorzugsweise über 3D-Drucken, aufgebracht.
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Solche Großmodule 11, 12, 13 werden über einen KTL-Prozess, also eine kathodische Tauchlackierung, lackiert.
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Nach dem Lackieren werden die Großbauteile 11, 12, 13 miteinander verbunden bzw. aneinandergefügt, und zwar an den die Beschichtung zumindest noch teilweise tragenden Abschnitten der Großmodule 11, 12, 13, zumindest über Verkleben.
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Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, vor dem kathodischen Tauchlackieren der Großmodule 11, 12, 13 dieselben an den Befestigungsabschnitten derselben mit einer Beschichtung zu versehen, die nach dem Tauchlackieren nicht entfernt wird, sondern an den Abschnitten der Großmodule 11, 12, 13, an welchen dieselben verbunden werden, flächig vollständig, jedoch bei gegebenenfalls reduzierter Dicke, verbleibt.
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Demnach unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren grundlegend von einer Maskierung, da die Beschichtung auf den Verbindungsabschnitten der Großmodule 11, 12, 13 verbleibt und demnach nicht vollständig entfernt wird.
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2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Großmodul 11, 12 bzw. 13, wobei auf einen als Vorsprung ausgebildeten Abschnitt 14 des in 2 ausschnittsweise gezeigten Großmoduls 11, 12 bzw. 13 eine Beschichtung 15 aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff über 3D-Drucken aufgebracht ist. In 2 ist diese Beschichtung 15 mehrlagig ausgebildet, wobei in 2 beide Lagen 16, 17 der Beschichtung 15 jeweils aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff über 3D-Drucken auf den Abschnitt 14 des Großmoduls 11, 12 bzw. 13 aufgebracht sind. In 2 ist das Großmodul 11, 12 bzw. 13 vor dem kathodischen Tauchlackieren desselben gezeigt.
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3 zeigt eines der Großmodule, nämlich ein Frontmodul 12, während des kathodischen Tauchlackierens in einem Tauchbad 18, wobei gemäß 3 das zu lackierende Frontmodul 12 an eine Kathode 19 angeschlossen ist und als Abscheideelektrode für das kathodische Tauchlackieren dient. In das Tauchbad 18 ragt ein an eine Anode 20 angeschlossene Gegenelektrode 21 hinein. Das Tauchbad 18 weist einen elektrisch leitfähigen, wässrigen Tauchlack auf, wobei zwischen dem zu lackierenden Frontmodul 12 und der Gegenelektrode 21 über die die Anode 20 und Kathode 19 umfassende Spannungsquelle 22 ein Gleichspannungsfeld angelegt wird. Durch kapillare Prozesse wird Wasser des Tauchbads 18 nahezu vollständig aus dem Lackfilm herausgepresst. Auf der Oberfläche des zu lackierenden Frontmoduls 12 bildet sich eine Lackierung 23 dadurch aus, dass sich positiv beladene Lackteilchen 24 auf dem zu lackierenden Frontmodul 12 ablagern.
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4 zeigt den Ausschnitt der 2 aus dem Großmodul 11, 12, 13 nach dem kathodischen Tauchlackieren, wobei in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sich die äußere Lage 16 der Beschichtung 15 beim kathodischen Tauchlackieren auflöst bzw. zersetzt und die darunterliegende Lage 17 freigibt. Diese Lage 17 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel auch den Klebstoffaktivator und/oder den Klebstoffbooster, wobei Klebstoffaktivator und/oder Klebstoffbooster getrennt oder gemeinsam von einer im Detail nicht gezeigten Mikroverkapselung umhüllt sind. Auf der Beschichtung 15 bildet sich keine Lackierung 23 aus.
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Diese beim kathodischen Tauchlackieren freigegebene Lage 17 der Beschichtung 15 löst sich bei der kathodischen Tauchlackierung nicht oder in der Dicke nur teilweise auf, sodass die den Klebstoffaktivator und/oder den Klebstoffbooster umfassende Lage 17 den die Beschichtung tragenden Abschnitt 14 des Großmoduls 11, 12 bzw. 13 nach der Tauchlackierung flächig vollständig abdeckt.
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Beim nachfolgenden Fügen werden die zu verbindenden Großmodule verklebt, wobei beim Verkleben eine Kraft auf dieselben aufgebracht wird. Infolge eines Aufbringens einer solchen Kraft beim Verbinden bzw. Fügen der Großmodule wird die Mikroverkapselung von Klebstoffaktivator und/oder Klebstoffbooster aufgebrochen und so der Klebstoffaktivator und/oder Klebstoffbooster freigesetzt, sodass derselbe dann seine oben beschriebene Wirkung entfalten kann.
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Obwohl in 2 und 3 eine mehrlagige Beschichtung 15 gezeigt ist, kann auch eine einlagige Beschichtung zum Einsatz kommen. Diese ist dann wiederum aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff gebildet und umfasst den Klebstoffaktivator und/oder den Klebstoffbooster. Die Beschichtung 17 ist entweder so ausgeführt, dass sich dieselbe beim kathodischen Tauchlackieren nicht oder in der Dicke zumindest nur teilweise auflöst bzw. zersetzt, sodass die Beschichtung nach der Tauchlackierung den entsprechenden Abschnitt 14 des jeweiligen Großmoduls 11, 12, 13 flächig vollständig abdeckt.
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Das Aufbringen der Beschichtung 15 kann unmittelbar vor dem kathodischen Tauchlackieren des jeweiligen Großmoduls 11, 12, 13 erfolgen. Es ist auch möglich, dass Zulieferteile, die Bestandteil eines Großmoduls 11, 12, 13 sind, bereits eine derartige Beschichtung aufweisen.