TU-Wissenschaftler nutzen Lasertechnik, damit Geklebtes wirklich lange hält…

Hannover Messe vom 11. bis 15. April 2005, Halle 2, Stand C 39

Gemeinschafsstand FORSCHUNG FÜR DIE ZUKUNFT

Das Fügeverfahren Kleben gewinnt in der Gegenwart in vielen Zweigen der Wirtschaft zunehmend an Bedeutung. Die Verwendung neuer Werkstoffe, die Verbindung unterschiedlichster Materialien sowie der Leichtbau wären heute ohne Kleben undenkbar. Um feste und besonders 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 Prof. Dr. Eckhard Beyer und seine Mitarbeiter recht unkonventionelle Wege, um die Oberflächen verschiedenster Materialien für das Kleben bestmöglich zu präparieren. Sie setzen neben bewährten chemischen und mechanischen Verfahren auf den Einsatz von Plasma- und Lasertechnik. Vorteile dieser Methoden sind die berührungslose und partielle Behandlung der Fügeteile, die gute Integrierbarkeit in laufende Produktionsprozesse sowie die ökologische Unbedenklichkeit.

Der Einsatz von Plasmatechnologie bei Atmosphärendruck ist für die Bearbeitung von größeren Bauteilen bzw. bei flächiger Behandlung oder dem Vorliegen langer Klebfugen 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 mit Laserstrahlung geeignet. Meist werden derzeit jedoch Festkörper- oder Glaslaser 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 Oberflächen und der Klebverbindung: Die vorbehandelten Fügeteile werden mikroskopisch mit sehr hoher Auflösung untersucht. Nach dem Kleben werden sie in Klimaschränken künstlich gealtert, anschließend wird die Klebfestigkeit durch Zug- oder Schälversuche bestimmt.

Fazit bisheriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit : Durch die Vorbehandlung mit Atmosphärenplasma oder Laserstrahlung können Festigkeit und vor allem Langzeitbeständigkeit von Klebungen wesentlich erhöht werden.

Information für Journalisten:
TU Dresden, 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