Wissen und verstehen, was man tut

Kleben – die Verbindungstechnik des 21. Jahrhunderts (Bild: Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM))

01.11.2018 Wissen und verstehen, was man tut

Das Potenzial der Klebtechnik und die Notwendigkeit der Qualitätssicherung

von Professor Dr. Andreas Groß (Fraunhofer IFAM), Dr. Erik Meiß (Fraunhofer IFAM)

Der Trend zu einer zunehmenden Verwendung von Kleb- und Dichtstoffen hält in vielen Branchen aus Industrie, Handwerk und Dienstleistung weiterhin an. Nicht nur die Automobilindustrie, der gesamte Verkehrsmittelbau inkl. Sonder- und Nutzfahrzeugbau, Schienenfahrzeugbau, Schiffbau, Luft- und Raumfahrt und die Zulieferindustrie der genannten Branchen bedient sich mehr denn je der Klebtechnik, z.B. um neben effizienten und signifikanten Gewichtsreduzierungen auch aerodynamische Effekte zu erzielen. In der Elektronik sind Klebstoffe inzwischen unentbehrlich und tragen in hohem Maße zur Funktionssicherheit bei. Auch im Maschinen- und Anlagenbau setzt sich die Klebtechnik immer mehr durch.

Die Realisierung der ständig steigenden Anforderungen an Produkte, Bauteile und Komponenten (Bild 1) erfolgt zwangsläufig über die Neu- bzw. Weiterentwicklung von Werkstoffen mit immer anforderungsspezifischeren Eigenschaften und mit neuen Verfahren. In den vergangenen Jahrzehnten wurden für die verschiedensten Einsatzbereiche permanent neue Spezialwerkstoffe entwickelt. Außer den klassischen Metallen kam eine Vielzahl von spezifischen Legierungen, Kunststoffen, aber auch Keramiken und Gläsern zum Einsatz. Die Zukunft wird zweifellos den aus verschiedenartigen Werkstoffen zusammengesetzten Verbundsystemen gehören. Gleichzeitig nimmt jedoch die Werkstoffsensitivität zu. Da im Produkt zunehmend unterschiedliche Werkstoffe miteinander verbunden werden müssen, stellt sich immer mehr die Frage nach der spezifischen Verbindungstechnik.

Kleben – die Verbindungstechnik des 21. Jahrhunderts

Die traditionellen Verbindungstechniken haben wohlbekannte Nachteile. Bei thermischen Verfahren wie dem Schweißen verändert der Werkstoff innerhalb einer Wärmeeinflusszone seine spezifischen Eigenschaften. Mechanische Verfahren wie Nieten oder Schrauben wiederum ermöglichen nur eine punktförmige Kraftübertragung. Außerdem muss man in die zu verbindenden Werkstücke Löcher bohren, den Werkstoff also verletzen und damit schwächen.