Unkontrolliertes Versagen verhindern

(Bild: fotolila_asignarts))

31.03.2018 Unkontrolliertes Versagen verhindern

Neues Analysekonzept für die Klebstoffselektion

von Dr. Martin Brandtner-Hafner (FRACTURE ANALYTICS)

Klebverbindungen versagen aus den unterschiedlichsten Gründen, weshalb oft – aufgrund fehlender Erfahrungswerte und valider Daten – mit Reserven gearbeitet wird. Diese zu minimieren bzw. zu eliminieren, ist ein Ziel der bruchanalytischen Bewertung von Klebverbindungen.

Moderne Fügeverfahren sind aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Vor allem das Kleben hat sich als herausragende Verbindungstechnologie einen Spitzenplatz erarbeitet. Hinsichtlich der immer mehr um sich greifenden Leichtbauphilosophie und des Einsatzes neuer innovativer Materialien ist die optimale Ausnutzung von Werkstoffen unter Berücksichtigung der Kosten eine fest verankerte Philosophie im Engineering. Die intelligente Kombination unterschiedlicher Werkstoffgruppen, wie z.B. Holz, Keramik, Kunststoffen und Metallen ermöglicht es, immer neuere Anwendungen im Bereich der Medizintechnik, in Luft- und Raumfahrt und Automobilbau zu erschließen.

Der rasante Vormarsch von Verbundsystemen stellt an Klebstoffe immense Anforderungen an Qualität, Zuverlässigkeit und Lebensdauer, Kriterien die sich in der Praxis bewähren müssen. Noch dazu verlangt die Forderung von Wirtschaftlichkeit und Effizienz seitens des Marktes eine möglichst maximale Ausnutzung und Ausreizung des Bauteils bis hin zur Einsatzgrenze oder darüber hinaus. Dieses „Ausreizen“ erfordert das „Erfassen und Verstehen“ der Entfestigungsvorgänge innerhalb der Grenzschicht (Klebeschicht), wo am ehesten mit einem Versagen zu rechnen ist.

Künftig müssen Werkstoffverbunde auch in der Lage sein, unter einer bereits auftretenden Vorschädigung sowie bei der Existenz von Rissen in der Klebeschicht, ausreichend hohe Restkapazitäten besitzen, um ein schlagartiges und unkontrolliertes Versagen zu verhindern. Das „Fail-Safe-Prinzip“ – also „sicheres Versagen“– ist eine Doktrin, die bereits in der Entwicklung und Klebstoffselektion berücksichtigt werden muss und welche von den Märkten immer mehr gefordert wird.