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05.06.2014 | Fertigungstechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Vorapplizierte Klebstoffe beschleunigen den Prozess

Autor:
Marlene Doobe

"Pre-Applicable Structural Adhesives" - kurz PASA - lassen sich getrennt vom Fügeprozess auf Bauteile auftragen. Das preisgekrönte Verfahren des Fraunhofer IFAM eröffnet der industriellen Fertigung völlig neue Möglichkeiten.

Die Luftfahrt-, Automobil- oder Chipindustrie, auch der Maschinenbau setzen zunehmend auf Klebtechnik. Im Leichtbau geht ohne sie fast nichts mehr. In manchem sensiblen Produktionsbereich jedoch ist das Hantieren mit flüssigem Klebstoff höchst unerwünscht.
Die Gießener Tucker GmbH etwa wollte Bolzen auf Bauteile kleben können, ohne dabei Klebstoff aufzutragen. Im Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM fand sich die Lösung für den Automobilzulieferer. Die Idee der Bremer Forscher: den Klebstoff vorab auf die Bauteile auftragen und trocken in den Fügeprozess bringen.

Unterschiedliche Schmelzpunkte von Harz und Härter

Pre-Applicable Structural Adhesives nennt das IFAM seine Entwicklung, mit dem es den Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2014 gewinnen konnte. Nachdem der Klebstoff auf die Bolzen aufgetragen und getrocknet ist, wird er fest und klebt zunächst nicht mehr. Die beschichteten Teile lassen sich gut transportieren und lagern.
Damit der Klebstoff später dennoch sehr reaktiv ist und schnell aushärtet, enthält er Harze und Härter mit unterschiedlichen Schmelzpunkten. "Der Härter, der bei deutlich höheren Temperaturen schmilzt, wird ganz fein im Harz verteilt – mikrodispers", erkärt Prof. Andreas Hartwig vom IFAM. Im Fügeprozess erhitzt man ihn kontrolliert auf mehr als 150 Grad Celsius, um die Härtung zu aktivieren. So lassen sich Teile in wenigen Sekunden fest verbinden.

Farbe signalisiert Funktionsfähigkeit

Ein Extra: Da die reaktiven Klebstoffe zwar lange, aber dennoch begrenzt haltbar sind, haben die Wissenschaftler eine visuelle Zustandskontrolle integriert: Sind sie nicht mehr funktionsfähig, verändern sie die Farbe.
Pre-Applicable Structural Adhesives lassen sich laut IFAM für zahlreiche Anwendungen nutzen. Dafür wurde ein variabler Baukasten mit PASA-Klebstoffen entwickelt, die auf verschiedenen Rohstoffen und Härtungsprinzipien basieren. Die Zusammensetzung der Werkstoffe ist darin jeweils so verändert, dass sie in jeder Anwendung ein optimales Eigenschaftsprofil aufweisen.

Der folgende Film zeigt die Entwicklung dieses neuen Verfahrens von der Idee bis zur Anwendung:

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