Slotevent 'Verbinden van ongelijksoortige materialen' - Overzicht cases van de verschillende projectpartners

1. Multi Material Joining
24.05.18 1

2. Waarom verbinden ?
24-5-2018 2

3. 3
https://small-talks.com/how-to-roll-the-perfect-joint-filter/

4. Belgisch Instituut voor Lastechniek vzw (BIL)
▪ Bestaande en nieuwe technologieën van
(voornamelijk) metallische materialen voor alle
toepassingssectoren
▪ lassen
▪ verbinden van materialen
▪ corrosie

5. BIL

6. Waarom beroep doen op het BIL?
- Kenniscentrum lassen, corrosie, metallurgie
- Team van specialisten tot uw dienst
- Gratis advies voor leden
- Uw partner voor opleidingen open of in-house
- Onderzoek in kader van expertise, procesvalidatie,
kwalificatie
- Unieke toegang tot actuele normen
- Aanspreekpunt voor snel advies
verbindingstechnologieën

7. BIL vzw
Technologiepark 935
9052 Zwijnaarde
www.bil-ibs.be
Ilse.Dobbelaere@bil-ibs.be
09/292.14.13

8. Verbinden van kunststof op metaal
Laserlassen van kunststof op metaal (Absolem)

9. Verbinden staal aan aluminium
Explosielassen staal aan aluminium: 150 kg gewichtsreductie + ruimtebesparing

10. Verbinden staal aan aluminium
Toepassen CMT lassen voor lassen van staal aan aluminium: laat toe stijfheid en
krimpmogelijheid te combineren

11. Verbinden staal aan brons
Elektronenbundel lassen voor verbinden van staal aan brons

12. Verbinden koper aan aluminium
Frictielassen voor verbinden van koper aan aluminium

13. Verbinden van composiet aan metaal
▪ Origineel ontwerp
▪ Staal
▪ Weerstandslassen en
MIG/MAG lassen met robot
▪ 950 g/stuk
▪ 9,12€/stuk
▪ Nieuw ontwerp (BIL)
▪ Alu vierkante buis+composiet
(PA6.6GF30)
▪ Electromagnetisch puls krimpen
▪ 780 g -> gewichtsreductie van
17%
▪ 3,75 €/stuk
▪ Geen verhoging van de
productiekosten
▪ Kosten-en tijdsbesparing:
5,37€/stuk kostenbesparing
▪ Extra: risico’s verwondingen ↘
Case optimalisatie rempedaal (Toolpresse)

14. Verbinden van composiet aan metaal
▪ Nieuw ontwerp: hybride
rempedaal
▪ Origineel ontwerp
Compent: Body Pedal
Material: Steel
Component: Yoke
Material: Steel
Component: Yoke
Material: Composite
Component: Body Pedal
Material: Steel

15. Verbinden van composiet aan metaal
▪ Origineel ontwerp
▪ Stalen buis + stalen ring
▪ Stalen ring: € 0,122/stuk
▪ Booglassen: € 0,296/stuk
▪ 2,2 kg
▪ Nieuw ontwerp (BIL)
▪ Stalen buis + composiet ring (PA6.6GF30)
▪ Composiet ring: € 0,23/stuk
▪ Electromagnetisch puls krimpen : €
0,12/stuk
▪ Totale kostenreductie van 0,07 €/stuk
(stijging van 0,108€/stuk vanwege
materiaal keuze, maar daling van
0,176€/stuk omwille van proces keuze)
▪ 0,88 kg-> gewichtsreductie van 60%
Case optimalisatie schokdemper (Tenneco)

16. Verbinden van composiet aan metaal
▪ Nieuw ontwerp (BIL)
▪ Stalen component +
composiet component
▪ Electromagnetisch puls
krimpen
▪ 0,88 kg -> gewichtsreductie
van 60%
▪ Kostenreductie 0,07 €/stuk
(+0,108€/stuk materiaal, -
0,176€/stuk proces).
▪ Origineel ontwerp
▪ 2 buisvormige
werkstukken uit staal
▪ Booglassen
▪ 2,2 kg

17. ONDERZOEK
Flanders Make
Who we are:
Strategic Research Center to strengthen the
long-term international competitiveness of
the Flemish manufacturing industry
by performing industry-driven, pre-
competitive research in 2 fields of
application:
- Products: vehicles and machines
- Production: assembly plants

18. ONDERZOEK
Applications

19. ONDERZOEK
Joining & Materials Lab
▪ Adhesive joining
▪ Mechanical joining
▪ Hybrid joining
▪ Joining Processes

20. 20
Example case study
Aluminum panel on galvanised
steel roof construction (rivets)
Torsion, shear & bending of panel
Moisture & humidity
Temperatures: -30 °C → 80°C
Initial strength for handling
water intrusion and
thermal stresses in the
rivet joints at higher/lower
temperatures
2 types of adhesive:
1C PU and 1C SMP

21. 21
Example case study
trailer side walls; double
aluminum plates with air gap to
create insulation layer; transport
of hot asphalt (70°C in bondline)
Evaluated
systems:
9 (flexible)
adhesives
Selected
systems:
2 MS
polymers
Accelerated durability test - HALT
test on cut-outsApplication level tests
Adhesive 1
Adhesive 2
Weld crack after cycle 4
Adhesive failure at the
edge at start of cycle 2
No failure in the
adhesive bondline
Large weld crack after cycle 4

22. 22
Example case study
What happens if
your caravan is
too heavy?

23. 23
Example case study
CFe560 Premium
Caravan
Application of MS-polymer
adhesive to avoid water
intrusion and thermal
stresses in the rivet joints
at higher/lower
temperatures

24. 24
Polyester floor mounted on
steel galvanized chassis
Example case study
Type of adhesive:
1C SMP

25. 25
Example case study
Selection criteria for this specific application:
- Impact proof
- Vandalism proof
- Non-demountable (e.g. passengers)
PSA –tapes
replacing blind
rivets

26. Collective center of the Belgian technology
industry
26
Transport systems & solutions – Contracting - Production technology &
mechatronics – Subcontracting - Building technology - Energy systems &
solutions - Aeronautics, space, security defence technology - Materials
technology - Environment systems & solutions - Information &
communication technologies

27. • Non profit organisation
• Industry owned
• neutral
• No IP claimed
Driving industry by technology
“We help large and smaller players
in Belgian technology industry
make the right technological choices and
achieve sustainable economic growth.
27

28. Masterplan Innovation for
the technology industry
24.05.18 28
FREE DOWNLOAD:
http://www.sirris.be/sites/default/files/content/masterplan_innovation_executive_summary.pdf

29. 24-5-2018 29

30. 24-5-2018 30

31. 24-5-2018 31

32. 24.05.18 32
Ti preform by ADM
+ Overmolding
Marshall ICOGEN
2015-2018

33. 24-5-2018 33

34. 24-5-2018 34

35. PREFIHY project :
24.05.18 35
Chemical/processing
optimisation of the Interface
formulation
Ashtray cover (for automotive sector)
2015-2017

36. 24-5-2018 36
Prefihy project
Purpose : application of a TPU layer on an aluminum
part to enhance adhesion of an over molded
polyamid part
Method : spraying of TPU dissolved in a solvent to ensure a
sufficiently thin TPU layer
Challenge : solution of TPU difficult to handle ( flammable, quick drying (few seconds), … )
Results :
• A regular layer of approximately 200
microns
• Adhesion between aluminum and
polyamide better than what we expect
Pre-test
without treatment !!
No failure
Even at very large
deformation !!

37. Metalen op kunststoffen
24.05.18 37
▪ Doel: kunststof hoogwaardig metallisch uiterlijk geven
▪ Methode:
▪ Dunne metallische laag m.b.v. PVD (Al, Ti, …)
▪ Transparante clearcoat als bescherming van de metallische laag

38. Application: A380 droop nose mechanism - hinge arm
pag.
38

39. A “Multi-sensor approach”
pag.
39
Chiesura G, Lamberti A, Yang Y, Luyckx G, Van Paepegem W, Vanlanduit S, et al. RTM production monitoring of the A380 hinge arm droop
nose mechanism: a multi-sensor approach. L. Abot J, editor. SENSORS. 2016;16(6):866–83.
• Gain info from sensor readings throughout the production,
• Combine temperature, residual strain and dielectric measurements,

40. LITEGEAR :
Weight saving of a differential (gear) box
24.05.18 40
2017-2019
Fixed area
Optimizable space

41. 24.05.18 41
Example of Application :
Transaxle Rear Cover
OR
Performance + Cost
?
OPTHYBRIDE : First HE
Polymer/metal
Composite
2018-2020

42. 24.05.18 42

43. 24.05.18 43

44. Inspiration on technology and innovation
44
▪ Stay fully informed?
Follow our blog!
www.blog.sirris.be
▪ Want to know more?
Check our online technology library, Techniline!
www.techniline.sirris.be
▪ Invest in knowlegde?
Participate in our workshops! www.sirris.be/agenda

45. Thank you for your attention!
More questions?
contact: Bart.teerlinck@sirris.be, +32 498 91 93 94
24-5-2018 45