"Adhesion World" auf der MATERIALICA
Kleben ist billiger als
andere Verbindungstechniken - und besser?
Moderne Klebstoffe lösen klassische Verbindungstechniken ab. Doch
was für Belastungen muss die Klebstelle aushalten? Auf der MATERIALICA in
München zeigt eine junge Firma, dass sich auch Klebstellen am Computer
berechnen lassen. Die Fachmesse präsentiert vom 1. bis 4. Oktober 2001
aktuelle Klebe-Ideen für Entwickler und Konstrukteure, Entscheider und
Einkäufer aus allen Branchen, in denen zwei Teile miteinander verbunden
werden müssen. Der Fokus liegt auf den Bereichen Automotive, Aerospace,
Maschinen- und Anlagenbau.
Die Black Box unter der Motorhaube ist geklebt - die Zahl der
Produktionsschritte verringert sich, die Kosten sinken. Doch ob eine
Klebstelle unter der Motorhaube im ständigen Wechsel zwischen Hitze und
Kälte den Belastungen standhält, das konnte man bisher kaum zuverlässig
vorhersagen. Und für computergestützte Rechenverfahren, die noch in den
Kinderschuhen stecken, reichen die klassischen Kennwerte eines Klebstoffs,
wie sie in den Firmendatenblättern verzeichnet sind, kaum aus. Die junge
Münchner Firma immersive SIM engineering GmbH arbeitet an der
Schnittstelle von Empirie und Computersimulation: Sie entwickelt
Verfahren, mit denen sich das Verhalten von Klebstoffen vorausberechnen
lässt - und mit denen man die Belastungen einer Black Box im Motorraum in
den Griff bekommt. Das Ziel ist der virtuelle Prototyp - auch wenn solche
Berechnungen anfangs kostspielig aussehen, so rechnen sie sich spätestens
dann, wenn ein Rückruf einer ganzen Serie vermieden werden kann.
In den letzten Jahren hat die Entwicklung von Spezialklebstoffen für
den industriellen Einsatz einen rasanten Aufschwung genommen. So sind
moderne Klebstoffe heute in der Lage, auf öligen Oberflächen zu haften
oder andere Fügeverfahren, wie Schweißen oder Nieten bei
Hochgeschwindigkeitsbeanspruchungen zu übertreffen. Gerade bei moderner
Leichtbauweise helfen Klebstoffe, die unterschiedlichsten Materialien
rasch, kostengünstig und sicher zu verbinden. Viele Produktinnovationen
wären ohne Klebstoffe gar nicht denkbar. Gleichzeitig gibt es eine Fülle
verschiedener Klebstoffe - und jeder verhält sich etwas anders. Diese
Variationsbreite gilt auch für die Temperaturabhängigkeit des inneren
Zusammenhalts eines Klebstoffs, die Kohäsion. Kenndaten für solche
Materialwerte liefern meist Zerreißproben an speziellen Prüfmaschinen, die
Kraft, Weg und Zeit protokollieren, um zwei verklebte Materialproben
auseinander zu ziehen.
Diese Kenndaten - meist Mittelwerte - ergänzt immersive SIM mit eigenen
Messungen, um alle nur vorstellbaren Arten von Spannungen in der Probe mit
zu berücksichtigen. Zusammen mit dem Institut für Fügetechnische
Fertigungsverfahren (IFF) in Garching-Hochbrück vergleichen sie
Experiment und Theorie: Hier zeigt sich, dass man mit geeigneten
Rechenmethoden das Verhalten eines Klebstoffs inzwischen recht gut
beschreiben kann.
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