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28.01.2019 | Verbindungstechnik | Nachricht | Onlineartikel

Crash-absorbierender Klebstoff

Autor:
Nadine Winkelmann

Hyperelastische Klebefugen im Fahrzeug sollen einen Großteil der Stoßenergie, die beispielsweise bei einem Unfall entsteht, absorbieren und gleichzeitig stabil bleiben. Dies könnte das Verletzungsrisiko künftig deutlich reduzieren.

Im Fahrzeugbau ist das Kleben neben Nieten, Schrauben oder Schweißen eine zunehmend wichtige Technik, um verschiedene Materialien miteinander zu verbinden. Auch für Baugruppen, die bei einem Unfall die auftretende Anprallenergie absorbieren, komme sie grundsätzlich in Frage. Allerdings fehle bislang ein geeigneter gummiartiger Klebstoff, der physiologisch und toxikologisch unbedenklich sein und aus produktionstechnischen Gründen schnell aushärten muss. Ein "innovatives Konstruktions- und Fertigungsverfahrens auf Basis crashenergie-absorbierender hyperelastischer Klebungen" ist Ziel eines aktuellen Forschungsprojekts, bei dem die TH Mittelhessen (THM) zusammen mit den mittelständischen Unternehmen GlueTec Industrieklebstoffe und Volante Verkleidungssysteme arbeitet.

Bruchmechanik besser analysieren

Das Konstruktions- und Fertigungsverfahren soll beispielhaft für eine Tischkonstruktion in Schienenfahrzeugen entwickelt werden. Dabei ersetzen hyperelastische Klebefugen die bisher verwendeten metallischen Dämpfungselemente. Sie sollen bei einem Unfall einen Großteil der Aufprallenergie aufnehmen und das Verletzungsrisiko deutlich reduzieren. Die Entwicklung neuer Messverfahren zur Bruchmechanik von hyperelastischen Klebeverbindungen werden im Rahmen des Projekts ebenfalls vorangetrieben. Dabei wird die Rissausbreitung bei hohen Geschwindigkeiten mit Highspeed-Kameras dreidimensional erfasst. Auf Basis der Messergebnisse sollen Simulationsmodelle entwickelt werden, die das hyperelastische Verhalten der neuen Klebstoffe unter dynamischer Beanspruchung beschreiben.

Knautschzonen für Autos

Sollte das Projekt zufriedenstellende Ergebnisse liefern, sieht Dr. Stephan Marzi, Projektleiter an der THM und Professor für Technische Mechanik und Dynamik am Gießener Fachbereich Maschinenbau und Energietechnik, für das Konstruktions- und Fertigungsverfahren viele weitere Einsatzgebiete, bei denen es auf die Absorption von kinetischer Energie ankommt. So sei zum Beispiel die Entwicklung von Knautschzonen für Autos denkbar, die auf carbonfaserverstärktem Kunststoff basieren.

Das Forschungsvorhaben am Institut für Mechanik und Materialforschung hat eine Laufzeit von drei Jahren. Es wird im Rahmen des "Zentralen Innovationsprogramms für den Mittelstand" mit mehr als 500.000 Euro gefördert.

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