Klebstoffauswahl und Klebstoffcharakterisierung

So unterschiedlich jeder klebtechnische Fertigungsprozess ist, so verschieden sind auch die Anforderungen an den verwendeten Klebstoff bzw. die Klebung. Wer herstellerunabhängig einen geeigneten Klebstoff für seine Fertigung sucht oder bereits mit einem bestimmten Klebstoff arbeitet und die spezifischen Eigenschaften prüfen möchte, findet im Fraunhofer IFAM den geeigneten Partner. Die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM haben sich darauf spezialisiert, die Verarbeitungs- und Endeigenschaften verschiedenster Klebstoffe analysieren und bestimmen zu können.

 

Gesamtheitliche Betrachtung des Klebprozesses

Der Klebprozess und die Rahmenbedingungen, denen die Fertigung im weiteren Verlauf unterliegt, müssen zu Beginn des Prozesses ganzheitlich in einem Anforderungsprofil erfasst werden, um die bestmögliche klebtechnische Lösung zu finden. Auf der Grundlage dieser Anforderungen lässt sich im Anschluss eine prinzipielle Auswahl geeigneter Klebstoffklassen treffen, die für die geplante Fertigung infrage kommen. Hierfür betreiben wir eine umfangreiche Recherche in der internen Datenbank des Fraunhofer IFAM sowie am Markt.

Für die Klebstoffqualifizierung verfügen wir über umfangreiche Charakterisierungsmethoden, um Klebstoffe miteinander zu vergleichen und ihre Eignung für einen Prozess prüfen zu können – auch und gerade dann, wenn Ihr Prozess sich noch in der Entwicklung befindet. So kann zum Beispiel das Fließverhalten der Klebstoffe durch rheologische Charakterisierung bestimmt werden, aber auch die Ermittlung mechanischer Kennwerte der Klebstoffe zur Bestimmung der Endeigenschaften ist essenziell. Denn mithilfe dieser Kennwerte wird eine frühzeitige Favorisierung von Klebstoffsystemen ermöglicht, ohne dass bereits reale Bauteile vorliegen müssen. Das Fraunhofer IFAM unterstützt bei der Klebstoffauswahl für jede individuelle klebtechnische Anwendung bzw. Fertigungsprozess.

Zur Haftungsprüfung der Klebstoffe können wir nicht nur Verfahren wie Zugscherversuche oder Druckschertests anbieten, sondern auch individuelle projektspezifische Haftprüfungen durchführen, die an den realen Bauteilen und damit am originalen Oberflächen (-zustand) der Fügepartner stattfinden.

 

Witterung hat Auswirkungen auf die Klebung

Je nachdem, wo und wie das Produkt eingesetzt werden soll, empfehlen sich zusätzliche Klimawechseltests und Klimaauslagerungen nach den Normen unterschiedlichster Branchen, beispielsweise ein in der Automobilindustrie üblicher Test nach PV1200. So kann die Beständigkeit der Klebung unter den jeweiligen Witterungsbedingungen gewährleistet werden.

 

Im Schadensfall müssen Klebstoff und Klebprozess analysiert werden

Ist es zu einem Schaden gekommen, können unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter herausfinden, wie der Schaden entstanden ist und welche Eigenschaft den Klebstoff möglicherweise ungeeignet für den Fertigungsprozess oder den Einsatzbereich macht. Hierzu bieten wir eine Begehung der Fertigung sowie eine vollständige Analyse des Klebprozesses oder Schadenbauteils an. Gegebenenfalls empfiehlt sich im Anschluss der Wechsel zu einem anderen Klebstoff – auch hierbei steht das Fraunhofer IFAM unterstützend zur Seite. Außerdem erstellen wir bei Bedarf gerichtsfeste Gutachten bzw. Stellungnahmen.

Die Parameter, die in unserem Hause sehr genau betrachtet werden können, sind vielfältig. Hierzu gehören:

• Thermischer Ausdehnungskoeffizient
• Glasübergangstemperatur
• E-Modul
• Speichermodul
• Verlustmodul
• Härtungskinetik
• Topfzeit
• Viskosität
• Shore-Härte
• Thermischer Längenausdehnungskoeffizient
• Zugscherfestigkeit
• Rollenschälfestigkeit
• Füllstoffanteil
• Härtungsschrumpf

Diese Parameter lassen sich mit einer speziellen Auswahl von Verfahren überprüfen, die wir durchführen können:

• Thermogravimetrische Analyse (TGA)
• Dielektrische Analyse (DEA)
• Thermische Analyse und Rheologie zur Charakterisierung (Analytik und Qualifizierung)
• Prüfung von mechanischen Eigenschaften angepasst auf kundenspezifisches Bauteil
• Differenzkalorimetrie (DSC)
• Dynamisch Mechanische Analyse (DMA)
• Rheometer (Kapillar-, Dehn-, Rotations-)
• Thermomechanische Analyse (TMA)
• Oberflächenanalyse (XPS, TOF-SIM, REM, EDX, etc.)

 

Debonding kann durch Kenntnis der Klebstoffeigenschaften gewährleistet werden

Die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM setzen ihre langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Klebstoffauswahl, Klebstoffcharakterisierung und -qualifizierung unter anderem auch dafür ein, dass Möglichkeiten für Debonding und Recycling von Klebstoffen geschaffen werden. Auch hierfür sind unsere Kenntnisse im Bereich der Ermittlung der Verarbeitungs- und Endeigenschaften eines Klebstoffs essenziell.