Suchen

Verbindungstechnik

Kleben von Stahlbauteilen

Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben eine neue Klebtechnik entwickelt, die es ermöglichen soll, Stahlbauteile miteinander zu verbinden. Die hybride Klebverbindung aus anorganischen und organischen Klebschichten soll sowohl für Steck- als auch für Überlappverbindungen geeignet sein.

Firmen zum Thema

Die Mikroskopaufnahme zeigt den Schnitt durch ein Stahlbauteil auf dessen Oberfläche mit einem organischen Klebstoff ein Granulat angebunden wurde. Zwei so vorbereitete Bauteile werden dann mit einem anorganischen Klebstoff fest verbunden.
Die Mikroskopaufnahme zeigt den Schnitt durch ein Stahlbauteil auf dessen Oberfläche mit einem organischen Klebstoff ein Granulat angebunden wurde. Zwei so vorbereitete Bauteile werden dann mit einem anorganischen Klebstoff fest verbunden.
(Bild: KIT)

Kleben ist ein beliebtes Fügeverfahren in der Industrie. Jedoch ist es nicht immer einfach, eine belastbare Klebung herzustellen – häufig sogar unmöglich. So bisher auch im Stahlbau. Aufgrund der hohen Bauteilbeanspruchungen, der großen Dimensionen sowie der rauen Fertigungsrandbedingungen wird die Klebtechnik hier bislang nicht eingesetzt. Verbindungen im Metallbau werden in der Regel durch Schweißen, Schrauben und Nieten hergestellt. Die gängigen Fügeverfahren bringen jedoch Nachteile mit sich: Bei Schraub- und Nietverbindungen wird der Bauteilquerschnitt durch Bohrungen geschwächt. Der lokale Energieeintrag beim Schweißen kann sich ungünstig auf die Beanspruchbarkeit auswirken.

Mit dem Fügeverfahren Kleben könnten Bauteile ohne diese Nachteile verbunden werden. Sind wie im Bauwesen aufgrund unvermeidlicher Maßtoleranzen der Bauteile jedoch Klebspaltdicken im Millimeter- bis Zentimeterbereich erforderlich, ist die übliche Klebung ungeeignet. Hohe Materialkosten für Klebstoff sowie Umwelteinflüsse und Arbeitsbedingungen auf der Baustelle verhindern die Anwendbarkeit der Klebtechnik.

Klebung mit hoher Beanspruchbarkeit

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Stahl- und Leichtbau wollen Wissenschaftler nun eine hybride Klebverbindung für Steck- und Überlappverbindungen entwickelt haben, die die bisherigen Schwachpunkte der Klebung im Bauwesen beseitigen soll. Die Forscher der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine geben an einen Weg gefunden zu haben, in dem durch eine Kombination von anorganischen mit organischen Klebschichten die Klebung deutlich kostengünstiger würde und gleichzeitig eine sehr hohe Beanspruchbarkeit aufweise.

Die neue Klebtechnik besteht aus mehreren Schichten: organische Klebschicht, anorganisches Granulat und mineralischer Füllstoff. Dünnschichten aus chemisch aushärtenden Strukturklebstoffen sollen für die Haftung auf der Fügeteiloberfläche sorgen. Dabei versiegelt der Klebstoff gleichzeitig die metallische Oberfläche und wirkt korrosionsschützend. Der Verbund zwischen Klebschicht und Füllstoff wird über spezielles, eingestreutes Granulat erzielt. Diese Fertigungsschritte können unter kontrollierten Bedingungen vorab in einem Herstellwerk erfolgen. Zuletzt wird die eigentliche Verklebung mit dem Baustoff Vergussmörtel als Füllstoff auf der Montagebaustelle erzeugt.

Die Forscher des KIT haben nun die hohe Tragfähigkeit der innovativen Verbindungstechnik in umfangreichen Voruntersuchungen belegt. Derzeit sind sie auf der Suche nach passenden Kooperationspartnern zur Anwendung und Weiterentwicklung des neuen Fügeverfahrens.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 44165137)