Die optimale Kleb-Performance ermitteln

Gegenüberstellung des Versagensverhaltens desselben Klebstoffes beim Einsatz verschiedener Prüfmethoden am Beispiel eines PU-Klebstoffes (Bild: FRACTURE ANALYTICS)

30.10.2019 Die optimale Kleb-Performance ermitteln

Der Ansatz der Interfacekalibrierung bietet interessante Optionen

von Dr. Martin Brandtner-Hafner (FRACTURE ANALYTICS)

In den letzten Jahren war die Reservenminimierung von Klebverbindungen aufgrund von Kostengründen  immer wieder ein Thema – sei es beim Handapplizieren oder beim automatischen Klebstoffauftrag. Die Fragestellung muss daher lauten: Welche Mindestklebstoffmenge ist notwendig, um Sicherheiten gegen unkontrolliertes Versagen aufzubauen und ab welchem Klebstoffvolumen beginnt bereits Verschwendung? Um dies zu beantworten, wurde eine empirische Studie an schlagzähen und hochfesten Strukturklebstoffen durchgeführt. Dabei kamen interessante und durchaus überraschende Ergebnisse zum Vorschein.

Sieht man sich die Darstellung bestimmter Klebstoffe aus dem Konsumgüterbereich an, so gewinnt man den Eindruck, dass eine gewisse Sehnsucht zu anderen Fügetechnologien besteht. Da werden Begriffe wie „flüssiges Metall“, „Schweißnaht aus der Flasche“ oder „stärkster Klebstoff der Welt“ verwendet. Doch damit ist es bei Weitem noch nicht getan. Die Simplifizierung von Klebstoffaufgaben und direkte Verknüpfung mit anderen Fertigungstechnologien ist alleine schon aufgrund der unterschiedlichen Festigkeiten und Fertigungskosten ohne weitgehende Differenzierung nicht zulässig. Die folgende Illustration (Bild 1) fasst ausgewählte Eindrücke zum Thema Kleben aus der Sicht der Werbebranche kompakt zusammen.

Hier wird versucht, an bewährte Verbindungstechnologien anzuknüpfen, die sich über Jahrzehnte etabliert haben, wie z.B. Schweißen, Nieten, Schrauben und Löten. Ein recht nobler Gedanke, die Klebtechnologie in die Nähe von Schweißen oder Metallen zu bringen. Doch so einfach, wie es die Werbewirtschaft suggerieren möchte, ist es dann doch nicht. Um die Leistungsgrenzen eines Klebsystems zu ermitteln, ist eine ganzheitliche Herangehensweise notwendig. Mittels einer empirischen Studie wurde das Erreichen des Kleboptimums mittels Interfacekalibrierung an drei hochfesten und schlagzähen Strukturklebstoffen eines Herstellers untersucht, um daraus die Handhabung für den Einkauf, das Engineering und das Produktdesign abzuleiten.