Pfiffige Fügung So klebt man Komponenten schonend, spannungsarm und smart

Quelle: Innovent 2 min Lesedauer

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Ziel eines Forschungsprojekts, an dem der Innovent e. V. aus Jena beteiligt war, ist es, hochwertige Verklebungen von mechanisch und thermisch empfindlichen Teilen zu erreichen. Hier die Ergebnisse ...

Kleben wird für die Industrie immer wichtiger. Nun haben Forscher aus Jena einen Klebstoff-Pool aus der Taufe gehoben, der gezielte Möglichkeiten zum Verkleben von thermisch und mechanisch empfindlichen Bauteilen bereithält ...(Bild:  Fröslmann)
Kleben wird für die Industrie immer wichtiger. Nun haben Forscher aus Jena einen Klebstoff-Pool aus der Taufe gehoben, der gezielte Möglichkeiten zum Verkleben von thermisch und mechanisch empfindlichen Bauteilen bereithält ...
(Bild: Fröslmann)

Der Startpunkt respektive der primäre Projektinhalt des Vorhabens galt der Qualifizierung der beiden Ansätze Klebstoffpool auf Epoxid/Polysulfid-Basis und ortsselektive Aushärtung beziehungsweise Temperung zur Entwicklung verspannungsarmer, vollständig ausgehärteter Klebeverbunde, ohne dabei das ganze Bauteil thermisch zu belasten. Dazu sollten eben Klebstoffsysteme auf Epoxid/Polysulfid-Basis sowie eine Technik zur lokal begrenzten Temperierung entwickelt werden. Diese beiden Ansätze für die klebtechnische Montage hochwertiger, komplexer und empfindlicher Systeme werden im Sinne des Projekttitels als „Smarter Kleben“ bezeichnet. Aufgrund des Gesamtergebnisses können Interessierte nun durch den entwickelten Klebstoff-Pool mit einstellbaren Eigenschaften sowie die verschiedenen Möglichkeiten der ortsselektiven Temperung individuelle Systeme auch für herausfordernde Klebeverbunde angeboten werden. Das gelte insbesondere für die Bereiche Sensorik und Optik. Die Auswahl erfolge dabei anhand der benutzten Substrate und der Anforderungen an den herzustellenden Verbund.

Polysulfid trifft auf die lokale Temperierung

Es gelang, wie betont wird, beispielhaft für die drei Materialgruppen Gläser, Metalle und Kunststoffe leistungsfähige Klebstoff-Grundformulierungen zu entwickeln, welche über die prozentuale Zusammensetzung auf geeignete Shore-Härten und E-Moduln eingestellt werden können. Wie angestrebt, erhöht sich die Elastizität mit steigendem Anteil des Polysulfids (auch Polysulfan – oft als Dichtstoff genutzt) deutlich. Für die ortsaufgelöste Temperung wurden außerdem drei Konzepte entwickelt:

  • 1. Elektrisches Aufheizen mittels in den Klebstoff eingearbeitetem Leitruß;
  • 2. Durch gezielte Bestrahlung mittels eines defokussierten Infrarotlasers;
  • 3. Durch einen integrierten Heizdraht in der Klebefuge.

Im Anwendungsfall müsse aber spezifisch die geeignetste Methode ausgewählt und schließlich verwendet werden. Weiterhin wurden passende Füllstoffe identifiziert und in die Formulierungen einbezogen. So lässt sich nämlich der thermische Ausdehnungskoeffizient bei Bedarf geeignet anpassen, erklären die Forscher. Angeregt wurde das Vorhaben durch ein wachsendes Interesse sowie zahlreiche Herausforderungen aus dem industriellen Umfeld, um die Vorteile der Fügetechnik Kleben speziell für die Präzisionsverklebung besser einsetzbar zu machen.

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