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Materialica (vom 21. bis 23. September 2004), Halle C1, Stand 202, Gemeinschafsstand FORSCHUNG FÜR DIE ZUKUNFT
Das seit Jahrtausenden bekannte Fügeverfahren Kleben wird in der Gegenwart immer wichtiger. Heute sind das Verwenden neuer Werkstoffe, die Verbindung unterschiedlichster Materialien sowie der Leichtbau ohne Kleben undenkbar. Um besonders feste und dauerhafte Klebverbindungen erzielen zu können sind -- bei gegebenem Material und entsprechender konstruktiver Auslegung -- eine optimale Vorbehandlung der Klebstellen und eine geeignete Klebstoffauswahl entscheidend.
Am Institut für Oberflächentechnik und Fertigungsmesstechnik der TU Dresden gehen Wissenschaftler neuerdings recht unkonventionelle Wege, um die Oberflächen verschiedenster Materialien für das Kleben bestmöglich vorzubereiten. Sie setzen neben (alt)-bewährten chemischen und mechanischen Verfahren auf Plasma- und Lasertechniken. Vorteile dieser Methoden sind die berührungslose und partielle Behandlung der Fügeteile, die gute Integrierbarkeit in laufende Produktionsprozesse sowie die ökologische Unbedenklichkeit.
Beim Einsatz der Plasmatechnologie ist bei größeren Bauteilen bzw. bei flächiger Behandlung oder beim Vorliegen langer Klebfugen das Arbeiten mit Atmosphärendruck sinnvoll. Die Plasmabehandlung reinigt die Oberfläche, verändert die Topografie und bietet zusätzlich die Möglichkeit, durch Abscheideprozesse Schichten aufzubringen. Bei Kunststoffen werden durch die Plasmabehandlung neben der Reinigung funktionelle Gruppen gebildet, die durch Reaktion mit dem Klebstoff festigkeitssteigernd wirken.
Alle üblichen Lasersysteme, vom UV bis zum mittleren Infrarot, sind für die Vorbehandlung geeignet. Meist werden derzeit jedoch Neodym: YAG-, Dioden- oder Kohlendioxidlaser eingesetzt. Bei ihren Forschungs- und Entwicklungsarbeiten fanden die TU-Experten zudem heraus, dass auf das vorherige Entfetten der Oberfläche verzichtet werden kann. Ein weiterer Pluspunkt: Bereits vorhandene Lasersysteme können zusätzlich auch für die Vorbehandlung genutzt werden.
Auf Herz und Nieren untersuchen die Dresdner Forscher die Eigenschaften der Klebverbindung: Die vorbehandelten Fügeteile werden nach dem Kleben in Klimaschränken künstlich gealtert, daran anschließend wird die Klebfestigkeit durch Zug- oder Schälversuche bestimmt.
Fazit bisheriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit : Durch die Vorbehandlung mit Atmosphärenplasma oder Laserstrahlung können die Festigkeit und vor allem die Langzeitbeständigkeit von Klebungen wesentlich erhöht werden.
Information für Journalisten: Fakultät Maschinenwesen, Institut für Oberflächentechnik und Fertigungsmesstechnik, Dr. rer. nat. Irene Jansen, Tel. 0351 463-35210, Fax 0351 463-37755, E-Mail: jansen@iof.mw.tu-dresden.de
http://www.iof.mw.tu-dresden.de
Criteria of this press release:
Mechanical engineering
transregional, national
Organisational matters, Research projects
German
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