Spannungsrissanfälligkeit von geschweißten Kraftfahrzeugheckleuchten

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Spannungsrissanfälligkeit von geschweißten Kraftfahrzeugheckleuchten

Potente, H. / Schmieders, J.

Bei der Herstellung von Rückleuchten für Kraftfahrzeuge wird die Lichtscheibe aus Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) mit einem Gehäuse aus Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS) im allgemeinen durch Heizelementschweißen verbunden. Häufig treten dabei Spannungsrisse auf. Aus Untersuchungen über den grundsätzlichen Einfluß der beiden Verfahren Spritzgießen und Heizelementschweißen ergab sich, daß das einseitige Erwärmen am Heizelement Eigenspannungen und damit Spannungsrisse hevorruft. Auch mit Finit-Element-Simulationen konnte festgestellt werden, daß außer konstruktiven Einflüssen das Heizelement Ursache der Spannungsrisse war. Parameterstudien mit Benetzungstests zeigten deutlich den Einfluß der Heizelementtemperatur und der Erwärmzeit. Parameterstudien mit spannungsoptischer Auswertung ergaben ebenfalls den Haupteinfluß der Erwärmphase. Weiter wurden noch die Wirkweise und die Wirkrichtung einer thermischen Vorbehandlung und Nachbehandlung ermittelt. Spannungsuntersuchungen mit der Bohrlochmethode unter Verwendung von Dehnungsmeßrosetten zeigten, daß durch Vorheizen oder nachträgliche Temperung die Zugspannungen in der Schweißnaht verringert werden. Aus den Untersuchungen ergibt sich, daß die Energieeinbringung in die Schweißnaht so gering wie möglich zu halten ist. Außerdem ist auf Rippen und Kerben in fügeflächennahen Bereichen zu verzichten. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Bauteile vor dem Schweißen kurzzeitig auf Tempertemperatur zu erwärmen, um den Temperaturgradienten klein zu halten. (Müller,G.)