"Küssende" Klebeverbindungen enttarnt!
Küssen ist etwas Schönes! Es gibt aber auch Ausnahmen. Zum Beispiel in der Fügetechnik, also ausgerechnet in der Wissenschaft, die sich damit beschäftigt, wie man Dinge auf Dauer zusammenbringt.
Denn „Kissing Bonds“ nennt man Klebeverbindungen, die eigentlich keine sind, weil der Klebstoff nicht richtig wirken kann. Zum Beispiel, weil bei einem Teil die Oberfläche nicht richtig gereinigt wurde. Dann liegt der Klebstoff dort nur auf, hält aber nichts zusammen. Man könnte auch sagen: Küsse festigen Beziehungen! Klebeverbindungen aber eher nicht.
„Wenn es dann mal drauf ankommt, kann das böse Folgen haben“, sagt Professor Marc Kreutzbruck, ein international anerkannter Experte für Zerstörungsfreie Prüfung am IKT - Institut für Kunststofftechnik an der Uni Stuttgart. „Denn Kleben hat sich in den vergangenen Jahren zur Fügetechnik schlechthin entwickelt. Der sogenannte ‚formschlüssige Verbund‘ liefert keine Sollbruchstellen – wie etwa Nieten oder Schrauben.“
Das Dumme ist: Wenn man die gefügten Teile nicht gerade auseinanderreißen will, gibt es nur wenige Möglichkeiten, festzustellen, ob die Verbindung jetzt überall haftet oder nicht. Also ob der Klebstoff zupackt oder die Oberfläche nur „küsst“. Die bereits bekannten Verfahren sind fehleranfällig, schwer auszuwerten und liefern oft nur ungenaue Ergebnisse.
Marc Kreutzbruck hat das nicht ruhen lassen. Nun haben er und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ein einfaches Verfahren entdeckt, mit dem man „Kissing Bonds“ womöglich enttarnen kann.
Denn wenn man ein einfaches Ultraschallsignal auf eine „küssende“ Materialprobe wirft, wird es von dieser Probe verändert. Statt das Signal einfach zurückzuwerfen oder passieren zu lassen, prägt das Teil ihm sogenannte „Oberschwingungen“ auf. In etwa so, wie der Körper einer Gitarre den Schwingungen der Gitarrensaite erst ihren einzigartigen Klang verleiht.
Detaillierte Scans dieser Oberschwingungen (oder „höheren Harmonischen“) zeigen auf den ersten Blick, ob die Klebung hält, was sie verspricht. Wie auf unserem Foto. Und zwar bei dehnfähigen Silikonklebstoffen wie auch bei spröden Epoxidharzen.
Bis jetzt ist das allerdings nur ein erster Schritt in Richtung sicherer Enttarnung von „Kissing Bonds“. So sollen in Stuttgart in Zukunft nicht nur standardisierte Prüfkörper (vom Institut für Füge- und Schweißtechnik (ifs) der Universität Braunschweig), sondern auch reale Bauteile in den Fokus genommen werden.
„Außerdem“, so Professor Kreutzbruck, „wollen wir die im Bauteil auftretenden Effekte weiter untersuchen. Aktuell haben wir noch nicht alle Einflussfaktoren komplett verstanden. Wenn wir die Mechanismen, die unsere Methode im Bauteil anstößt, genauer überblicken, werden wir sie noch weiter verbessern können. Und in die Industrie überführen. Dann wären die vielfältigen Probleme mit Kissing Bonds bald gelöst“.
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9 MonateDia ist echt lange her. Nutzt das aktuell noch jemand?