Labo Online - Analytic, Labortechnik, Life Sciences
Home> Wirtschaft + Wissenschaft> Archiv>

Forscher entwickeln vorapplizierten Klebstoff - Entkopplung von Auftragen und Fügen

Revolution in der industriellen VerbindungstechnikKleben mit vorappliziertem Klebstoff

In der industriellen Produktion spielt Kleben eine immer bedeutendere Rolle. Forschern ist es gelungen, das Auftragen des Klebstoffs und das eigentliche Fügen zu entkoppeln. Das eröffnet neue Anwendungen.

sep
sep
sep
sep
Revolution in der industriellen Verbindungstechnik: Kleben mit vorappliziertem Klebstoff

Kleben ist eine effektive und preisgünstige Fügemethode: Damit können auch unterschiedliche Werkstoffe lückenlos miteinander verbunden werden. Vor allem im Leichtbau ist es die Fügetechnik der Wahl, denn viele der eingesetzten Materialien lassen sich nur schwerlich anders verbinden.

Doch nicht in jedem Produktionsschritt kann man flüssigen Klebstoff auftragen und warten, bis er aushärtet. Der Automobilzulieferer STANLEY Engineered Fastening - Tucker GmbH aus Gießen suchte deshalb nach einer Möglichkeit, Bolzen zu kleben, ohne dass man in der Fertigung mit flüssigem Klebstoff hantieren muss. Die Lösung fanden Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen. Ihre Idee: Zunächst wird der Klebstoff auf eines der Bauteile aufgetragen und bildet eine klebfreie trockene Schicht. Die eigentliche Klebstoffhärtung und das Fügen der Bauteile erfolgen in einem späteren Produktionsschritt.

Anzeige

Das Prinzip ist nicht neu. Schon die erste Briefmarke war mit einem Klebstoff versehen, der nur im angefeuchteten Zustand auf dem Umschlag haftete. Den IFAM-Wissenschaftlern ist es gelungen, diesen Ansatz für industriell zu fertigende hochfeste Klebverbindungen weiterzuentwickeln. Keine einfache Aufgabe, denn die Klebstoffe müssen unterschiedliche und zum Teil sich widersprechende Anforderungen erfüllen. "Nachdem der Klebstoff aufgetragen ist, darf er nicht mehr kleben und muss sich lange lagern lassen. Andererseits soll er beim Fügen sehr reaktiv sein und schnell aushärten", beschreibt Chemietechnik-Ingenieur Andreas Lühring vom IFAM die Herausforderung, vor der die Wissenschaftler standen. Ihr Konzept: Sie kombinieren Harze und Härter mit unterschiedlichen Schmelzpunkten.

Klebstoff härtet erst durch eine thermische Aktivierung
"Der Härter, der bei deutlich höheren Temperaturen schmilzt, wird ganz fein im Harz verteilt - mikrodispers", führt Prof. Andreas Hartwig aus und ergänzt: "Der reaktive Schmelzklebstoff wird zum Beispiel in der Fertigung von Befestigungsbolzen genutzt. Zunächst wird das Material aufgeschmolzen und aufgetragen. Nach dem Abkühlen ist es wieder fest. Die so beschichteten Bolzen lassen sich problemlos transportieren und lagern. Um den Klebstoff auszuhärten, erhitzt man ihn kontrolliert auf mehr als 150 °C. Dabei schmilzt auch der Härter und die eigentliche Klebstoffhärtung wird aktiviert", erläutert Andreas Lühring. So lassen sich zwei Bauteile innerhalb weniger Sekunden fest mit einander verbinden.

"Die reaktiven Klebstoffe haben jedoch einen Nachteil. Sie sind zwar lange, aber dennoch nur begrenzt haltbar", sagt Dr. Matthias Popp vom IFAM. Deshalb haben die Wissenschaftler zusätzlich eine visuelle Zustandskontrolle integriert. Ist der Werkstoff nicht mehr funktionsfähig, verändert er seine Farbe.

"Pre-Applicable Structural Adhesives" (PASA®) lassen sich aber auch für andere Anwendungen nutzen. Inzwischen gibt es einen variablen Baukasten mit Klebstoffen, die auf verschiedenen Rohstoffen und Härtungsprinzipien basieren. Die IFAM-Experten haben die Zusammensetzung der Klebstoffe jeweils so verändert, dass sie für die verschiedensten Anwendungen zu einer bestmöglichen Produktivität und zu einem optimalem Eigenschaftsprofil führen. Für ihre Entwicklung erhalten Andreas Lühring, Andreas Hartwig und Matthias Popp einen der diesjährigen Joseph-von-Fraunhofer-Preise.

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zum Thema

Polyurethanschaum an einem Fenster

Grüne ChemiePolyurethane mit Synthesebausteinen aus Lignin

Forscher haben im Projekt „Lignoplast“ Verfahren und Anwendungsmöglichkeiten für verschiedene Lignintypen bis zum Pilotmaßstab entwickelt.

…mehr
Superklebstoff aus Darmbakterien: Muschelbasierter Klebstoff für Knochenbrüche

Superklebstoff aus DarmbakterienMuschelbasierter Klebstoff für Knochenbrüche

UniCat-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben Stämme des Darmbakteriums Escherichia coli so umprogrammiert, dass mithilfe der Bakterien der biologische Unterwasserklebstoff von Miesmuscheln produziert werden kann. Damit ergeben sich neue Möglichkeiten zum Kleben von gebrochenen Knochen oder Zähnen, die mit diesem Bioklebstoff wieder zusammenwachsen könnten.

 

…mehr

VernetzungstechnologieEvonik mit neuem Geschäftsgebiet „Crosslinkers“

Evonik Industries hat zum 1. Juli 2017 ihre Isophoron-Chemie und den Bereich Epoxy Curing Agents im neuen Geschäftsgebiet Crosslinkers zusammengefasst.

 

…mehr
Schildfisch

Biologische KlebstoffeNeues EU-Expertennetzwerk gegründet

Ob Salamander in nordamerikanischen Wäldern, neuseeländische Glühwürmchen oder winzige Tintenfische aus Thailand: Alle produzieren eigene Klebstoffe, um an Oberflächen anzuhaften, Beute zu fassen, sich zu tarnen oder zu verteidigen.

…mehr
Ambystoma opacum

BionikSuche nach biologischen Klebstoffen

Was haben Salamander aus den nordamerikanischen Wäldern, Insekten aus Neuseeland und Zwergtintenfische aus Thailand gemeinsam? Sie alle produzieren Klebstoffe, um sich anzuheften, zu tarnen, zu verteidigen oder um Beute zu fangen.

…mehr
Anzeige
Anzeige

Mediadaten 2018

LABO Einkaufsführer

Produktkataloge bei LABO

Produktkataloge zum Blättern


Hier finden Sie aktuelle Blätter-Kataloge von Herstellern aus der Branche. Einfach durchblättern oder gezielt nach Stichwort suchen!

Anzeige

LABO Web-Guide 2016 als E-Paper

LABO Web-Guide 2016

Web-Guide 2016


- Stichwortregister

- Firmenscreenshots

-Interessante Webadressen aus dem Labor

Anzeige

Neue Stellenanzeigen

Jetzt den LABO Newsletter abonnieren

LABO Newsletter abonnieren

Der kostenlose LABO Newsletter informiert Sie wöchentlich über neue Produkte, Lösungen, Technologietrends und Innovationen aus der Branche sowie Unternehmensnachrichten und Personalmeldungen.

LABO bei Facebook und Twitter