Bestimmung der Aushärtung von Klebstoffen

Katja Preydel,

Forschung an Klebeverbindungen

Das SKZ nutzt die unilaterale Kernspinresonanz (NMR) zur Ermittlung der Aushärtung von Klebstoffen in Klebeverbindungen. Das Verfahren erlaubt eine nicht-invasive Prüfung von geklebten Bauteilen in kurzer Zeit und eignet sich zur Online-Prozesskontrolle. Im neu gestarteten Forschungsvorhaben NMRBond wird in den nächsten zwei Jahren intensiv an der zerstörungsfreien Untersuchung zahlreicher unterschiedlicher Klebeverbindungen geforscht.

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wird am SKZ das Ziel verfolgt, die unilaterale NMR zur zerstörungsfreien Prüfung von Klebeverbindungen zu nutzen. © SKZ

Klebstoffe besitzen einen immer größeren Stellenwert bei industriellen Anwendungen. "Der stetig wachsende Bedarf an Leichtbau-Lösungen sowie die kontinuierliche Verbesserung der Klebstoffe dienen dabei als treibende Kraft. Die bisher verwendeten Methoden zur Prüfung von Klebeverbindungen liefern zwar zuverlässige Ergebnisse, sind aber nur stichprobenartig und meistens zerstörend", erklärt SKZ Wissenschaftler Norbert Halmen.

Eine Möglichkeit zur zerstörungsfreien Untersuchung von Klebeverbindungen bieten NMR-Messsysteme mit einseitigem Probenzugang. Durch ihren besonderen Aufbau ermöglichen sie die Messungen der Aushärtekinetik von Klebstoffen in Klebeverbindungen – durch das geklebte Bauteil hindurch und direkt im Prozess.

Im Forschungsvorhaben NMRBond (Laufzeit vom 01.03.2019 bis 28.02.2021) des SKZ wird das Ziel verfolgt, die unilaterale NMR zur zerstörungsfreien Prüfung von Klebeverbindungen nutzbar zu machen. Es werden Klebeverbindungen mit klassischen 2K-Klebstoffen sowie feuchte- und UV-härtenden 1K-Klebstoffen betrachtet. Als Referenz dienen verschiedene in der Praxis gängige Messverfahren. Zusätzlich werden die Einflüsse unterschiedlicher Vorbehandlungsmethoden sowie der Klebstoff- und Magnettemperatur an sich auf die NMR-Messungen untersucht.

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Am Ende soll eine für Klebstoff-Anwender nutzbare Korrelation der NMR-Messungen mit relevanten Kenngrößen, wie beispielsweise der Festigkeit, möglich sein. Es soll dadurch eine zerstörungsfreie Prüfmöglichkeit aufgezeigt werden, die einen Klebstoff von der Entwicklung bis hin zur Anwendung begleiten kann. Interessierte Unternehmen können gerne Kontakt mit dem SKZ aufnehmen, um mehr über das Vorhaben zu erfahren.

Das Vorhaben 20564 N der Forschungsvereinigung Fördergemeinschaft für das SKZ wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung e.V. (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gefördert. Das SKZ bedankt sich für die finanzielle Unterstützung.

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