Strukturelle vs. nicht-strukturelle Klebstoffe für die Automobilkarosserie: Wichtigste Unterschiede

2025-12-09

Mit der Entwicklung moderner Fahrzeuge hin zu Elektrifizierung, Leichtbau und verbesserter Sicherheit haben sich auch die in der Karosseriemontage verwendeten Materialien und Klebeverfahren grundlegend gewandelt. Klebstoffe für die Automobilkarosserie spielen heute eine zentrale Rolle in allen Fertigungslinien – vom Unterbodenbau über die Verklebung der Außenverkleidung bis hin zur Verstärkung des Innenraums.

Allerdings erfüllen nicht alle Klebstoffe denselben Zweck. Im Automobilsektor werden Klebstofflösungen im Allgemeinen in Struktur- und Nichtstrukturklebstoffe unterteilt. Obwohl beide zu Leistung, Zuverlässigkeit und Fertigungseffizienz beitragen, unterscheiden sich ihre Eigenschaften, Anwendungen und technischen Zwecke erheblich.

Das Verständnis dieser Unterschiede ist für Automobilhersteller, Komponentenhersteller und Ingenieure unerlässlich, die den richtigen Klebstoff für spezifische Klebe-, Belastungs- und Umgebungsbedingungen auswählen müssen.

Dieser Artikel bietet eine eingehende Untersuchung von strukturellen und nicht-strukturellen Klebstoffen für die Automobilkarosserie. Dabei werden deren Zusammensetzung, Funktionen, Anwendungen, Vorteile und wichtigsten Unterschiede analysiert, um die Materialauswahl im modernen Automobilbau zu erleichtern.

1. Was sind Strukturklebstoffe für Automobilkarosserien?

Strukturklebstoffe sind so konzipiert, dass sie hochfeste, lasttragende Verbindungen bilden, die erheblichen mechanischen Belastungen standhalten. In der Fahrzeugmontage werden diese Klebstoffe eingesetzt, um die Karosseriestruktur zu verstärken, die Crashsicherheit zu verbessern und die Steifigkeit über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs zu gewährleisten.

Eigenschaften von Strukturklebstoffen

Strukturklebstoffe zeichnen sich typischerweise durch folgende Merkmale aus:

• Hohe Scher- und Zugfestigkeit

• Beständigkeit gegen Vibrationen und Ermüdung

• Hervorragende Beständigkeit gegenüber Hitze, Kälte und Feuchtigkeit

• Starke Haftung auf Metallen, Verbundwerkstoffen und beschichteten Oberflächen

• Beitrag zur Fahrzeugcrashsicherheit und Torsionssteifigkeit

Typische chemische Zusammensetzung

Zu den Strukturklebstoffen gehören üblicherweise:

• Epoxidklebstoffe (am häufigsten für die Verklebung von Karosserieteilen)

• Polyurethan-Strukturklebstoffe

• Acryl-Strukturklebstoffe

• Hybrid-Strukturklebstoffe

Von diesen dominieren Epoxidharz-Klebstoffe aufgrund ihrer hohen mechanischen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kompatibilität mit KTL-Öfen.

2. Was sind nicht-strukturelle Klebstoffe für Automobilkarosserien?

Nichtstrukturelle Klebstoffe, auch als kosmetische, Dichtungs- oder semistrukturelle Klebstoffe bezeichnet, sind für Anwendungen konzipiert, bei denen Festigkeit, aber keine Tragfähigkeit erforderlich ist. Ihr Hauptzweck besteht darin, die Montageeffizienz zu verbessern, die Abdichtung zu optimieren, Geräusche und Vibrationen zu reduzieren und ästhetische Bauteile zu stützen.

Eigenschaften von nichtstrukturellen Klebstoffen

Nichtstrukturelle Klebstoffe zeichnen sich im Allgemeinen durch Folgendes aus:

• Mäßige Bindungsstärke

• Flexibilität bei der Abdichtung und Schwingungsdämpfung

• Einfache Anwendung und Aushärtung

• Kompatibilität mit Kunststoffen, Verkleidungsmaterialien und Innenausstattungskomponenten

• Fähigkeit, Lücken zu schließen und die Isolierung zu verbessern

Im Gegensatz zu Strukturklebstoffen tragen diese Materialien nicht wesentlich zur Fahrzeugsteifigkeit oder zum Crashverhalten bei.

Gemeinsame chemische Zusammensetzung

Nichtstrukturelle Klebstoffformeln enthalten häufig:

• Heißschmelzklebstoffe

• Druckempfindliche Klebstoffe (PSA)

• Klebstoffe auf Silikonbasis

• MS-Polymerdichtstoffe

• Klebstoffe auf Kautschuk- oder Butylbasis

Diese Materialien werden aufgrund ihrer vielseitigen Haftungsmöglichkeiten, ihrer Fähigkeit zur Geräuschreduzierung, ihrer Wasserdichtigkeit und ihrer Eignung für flexible Montageverfahren ausgewählt.

3. Wesentliche Unterschiede zwischen Struktur- und Nichtstrukturklebstoffen

Strukturelle und nichtstrukturelle Klebstoffe unterscheiden sich in mehreren technischen Dimensionen. Nachfolgend finden Sie einen detaillierten Vergleich.

(1) Mechanische Festigkeit und Tragfähigkeit

Strukturklebstoffe werden dort eingesetzt, wo die mechanische Festigkeit einen direkten Einfluss auf die Fahrzeugsicherheit hat, während nicht-strukturelle Klebstoffe für kleinere Klebeaufgaben, Abdichtungen oder Montagehilfen vorgesehen sind.

(2) Funktion im Fahrzeugaufbau

• Strukturklebstoffe erhöhen die Fahrzeugsteifigkeit, absorbieren die Aufprallenergie und verbessern die Leistung der Rohkarosserie.

• Nichtstrukturelle Klebstoffe konzentrieren sich auf Abdichtung, NVH-Reduzierung, Wasserdichtmachung und ästhetische Verklebung.

(3) Materialien, die sie verbinden

• Strukturklebstoffe: Metalle, Verbundwerkstoffe, CFK, Aluminium, hochfester Stahl

• Nichtstrukturelle Klebstoffe: Kunststoffe, Innenausbau, Glas, Dämmstoffe, Verkabelung, Dekorationselemente

(4) Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltbelastungen

Strukturklebstoffe bieten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber:

• Thermische Zyklen

• Korrosion

• Feuchtigkeit und Chemikalien

• Kontinuierliche Vibration

Nichtstrukturelle Klebstoffe bieten eine mäßige Beständigkeit, können aber unter langfristiger mechanischer Belastung oder extremen Temperaturen degradieren.

(5) Aushärtungsmechanismen

Strukturklebstoffe erfordern häufig:

• Wärmehärtung

• Zweiteilige Mischsysteme

• Längere Aushärtungszeiten, aber höhere Festigkeit

Für nichtstrukturelle Klebstoffe werden typischerweise folgende Klebstoffe verwendet:

• Schnell aushärtend

• UV-Härtung

• Druckempfindliche Haftung

• Heißschmelzanwendung

(6) Beitrag zur Gewichtsreduzierung

Strukturklebstoffe ermöglichen die Verbindung mehrerer Materialien (Aluminium + Stahl + Verbundwerkstoffe) und ersetzen mechanische Verbindungselemente und Schweißverfahren. Dies reduziert das Gewicht und verbessert gleichzeitig die Karosseriesteifigkeit.

Nichtstrukturelle Klebstoffe leisten einen indirekten Beitrag, indem sie die Montage vereinfachen und die Abhängigkeit von schwereren mechanischen Bauteilen verringern.

4. Wo Strukturklebstoffe in der Automobilkarosseriemontage eingesetzt werden.

Strukturklebstoffe werden im gesamten Fahrzeugaufbau umfassend eingesetzt, unter anderem:

(1) BIW (Rohkarosserie) Verklebung

Wird zur Verstärkung verwendet:

• A-Säulen und B-Säulen

• Dachkonstruktionen

• Schwellerverkleidungen

• Türrahmen

• Chassis-Schienen

Diese Bindungen verbessern die Crashsicherheit und die Torsionssteifigkeit.

(2) Batteriepacks und Strukturbauteile von Elektrofahrzeugen

Entscheidend für:

• Modul-zu-Tray-Verbindung

• Strukturelle Abdichtung

• Thermischer Schutz

• Absorption von Aufprallkräften

Strukturklebstoffe unterstützen die steigende Nachfrage nach robusteren und sichereren Elektrofahrzeugkonstruktionen.

(3) Verklebung der Außenpaneele

Wie zum Beispiel:

• Aluminiumhauben

• Dachpaneele

• Heckklappen

• Karosserieteile aus Verbundwerkstoff

Diese Verbindungen reduzieren Schweißpunkte und verbessern das Oberflächenbild.

(4) Verbindung von Leichtbaumaterialien

Für Bauteile, die Folgendes beinhalten:

• Verbundwerkstoffe

• CFK

• Magnesiumlegierung

• Hochfestes Aluminium

Strukturklebstoffe ermöglichen die Realisierung von Fahrzeugarchitekturen aus mehreren Materialien.

5. Wo nichtstrukturelle Klebstoffe verwendet werden

Nichtstrukturelle Klebstoffe sind in zahlreichen Bereichen unverzichtbar:

(1) Innenmontage

Bindung:

• Dashboards

• Zierleisten

• Polsterkomponenten

• Lüftungsschlitze

• Infotainment-Rahmen

(2) NVH-Reduzierung

Verwendet mit:

• Akustikschaumstoffe

• Antivibrationsmatten

• Schalldämmung

(3) Abdichtung und Wasserdichtung

Anwendbar rund um:

• Windows

• Schiebedächer

• Türdichtungen

• Lüftungskanäle

(4) Verdrahtung und Befestigung elektronischer Bauteile

Nichtstrukturelle Klebstoffe dienen der Befestigung von Kabelbäumen, Klemmen, Isolierpads und Leiterplattenhalterungen.

(5) Kosmetische Anwendungen

Bindung von:

• Embleme

• Zierleisten

• Innenbeleuchtung

• Garnierungen

• Abzeichen

6. Vorteile von Strukturklebstoffen im modernen Automobilbau

Da die Automobilhersteller verstärkt auf Elektrofahrzeuge und Leichtbaumaterialien setzen, bieten Strukturklebstoffe erhebliche Vorteile:

(1) Verbesserte Crashsicherheit

Sie verteilen die Aufprallkräfte gleichmäßig über die verbundenen Bereiche, wodurch die Verformung beim Aufprall reduziert und die Sicherheit der Insassen verbessert wird.

(2) Multimaterialkompatibilität

Klebstoffe verbinden Metalle mit Kunststoffen oder Verbundwerkstoffen – etwas, das durch Schweißen nicht erreicht werden kann.

(3) Reduzierte Geräusche und Vibrationen

Die Elastizitäts- und Dämpfungseigenschaften von Strukturklebstoffen verbessern den Kabinenkomfort.

(4) Korrosionsschutz

Klebstoffe erzeugen dichte Verbindungen, die das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen den Metallschichten verhindern.

(5) Leichtbau

Durch den Ersatz mechanischer Verbindungselemente reduzieren Klebstoffe die Gesamtmasse des Fahrzeugs und verbessern so die Kraftstoffeffizienz und die Reichweite von Elektrofahrzeugen.

7. Vorteile von nichtstrukturellen Klebstoffen

Trotz ihrer geringeren Festigkeit bleiben nichtstrukturelle Klebstoffe unverzichtbar:

(1) Hervorragende Wasserdichtigkeit und Abdichtung

Unerlässlich zur Verhinderung des Eindringens von Wasser in die Kabine oder in Bauteilbereiche.

(2) Verbesserte NVH-Performance

Die Dämpfungseigenschaften reduzieren Klappergeräusche und Fahrgeräusche.

(3) Gestaltungsflexibilität

Sie ermöglichen das Verbinden komplexer Formen und dünner, empfindlicher Materialien.

(4) Schnellere Montageprozesse

Viele nichtstrukturelle Klebstoffe härten sofort oder mit minimaler Verarbeitungszeit aus.

8. Wie man zwischen Struktur- und Nichtstrukturklebstoffen wählt

Ingenieure sollten Folgendes berücksichtigen:

• Lastanforderungen

• Verbundwerkstoffe

• Umweltbedingungen

• Temperatureinwirkung

• Anforderungen an die Crashsicherheit

• Montagegeschwindigkeit und Fertigungsprozesse

• Endgültige Erwartungen an die Haltbarkeit

Typischerweise:

• Für Verbindungen, bei denen die Festigkeit entscheidend ist, werden Strukturklebstoffe verwendet.

• Nichtstrukturelle Klebstoffe werden aufgrund ihrer Flexibilität, Abdichtungsmöglichkeiten oder ästhetischen Eigenschaften ausgewählt.

Abschluss

Struktur- und Nichtstrukturklebstoffe spielen in der modernen Fahrzeugfertigung eine entscheidende Rolle. Strukturklebstoffe gewährleisten Sicherheit, Langlebigkeit und Karosseriesteifigkeit, insbesondere im Zeitalter von Elektrofahrzeugen und leichten Multimaterialkonstruktionen. Nichtstrukturklebstoffe tragen, obwohl sie nicht tragend sind, wesentlich zur Abdichtung, NVH-Reduzierung, zum Innenraumkomfort und zur Produktionseffizienz bei.

Für Automobilingenieure und -hersteller ist das korrekte Verständnis und die Auswahl der richtigen Klebstoffarten entscheidend für optimale Leistung, Effizienz und Sicherheit im Fahrzeugbau.
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