Die verhältnismäßig junge Fügetechnik des elastischen Dickschichtklebens hat sich im wesentlichen in den sechziger und siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts entwickelt. Heute werden Dickschichtklebungen hauptsächlich bei Fahrzeugen im Transportwesen eingesetzt, wobei tragende Stahlskelette mit Aluminiumblechen oder Kunststoffformteilen verkleidet werden. Breite Anwendung finden hier fast ausschließlich feuchtigkeitsvernetzende einkomponentige Polyurethanklebstoffe (1K-PUR) mit niedermoduligem, gummielastischem Verhalten. Allerdings herrschen bei der Fertigung von Neufahrzeugen sowie bei Reparaturarbeiten nicht immer optimale Umgebungsbedingungen für das Kleben. Aufgrund geringer Stückzahlen ist der Automatisierungsgrad auch bei der Neufertigung relativ gering. Der Klebstoff wird in aller Regel von Hand aufgetragen, so daß es hier zu Fehlstellen durch Lufteinschlüsse oder mangelhafte Oberflächenvorbehandlung kommen kann. Um den Einfluss solcher Imperfektionen zu ermitteln, werden Proben mit unterschiedlichen Fehlern hergestellt, mechanisch belastet und die Messergebnisse mit fehlerfreien Proben verglichen. Quasistatische Zugscherversuche an Proben mit Klebschicht-Imperfektionen ergaben für alle Fehlerarten, also auch für Kehlen, bis zu 50 % reduzierte Kräfte bei Versagensbeginn. Nur auf minimal 75 % des Referenzwertes (bei der Probe mit Hohlkehlen) verminderten sich die normierten Sekantenschubmoduln bei einer Gleitung = 0,78 (Klebschichtverschiebung entspricht Klebschichtdicke). Flächenbereinigt, d.h. die wirkende Kraft bezogen auf den kleinsten Prüfquerschnitt bzw. Klebfläche der Probe, ergeben sich sogar nominelle Versteifungen bei den Proben mit tunnel- und hohlkehlenbehafteter Klebschicht, sowie den Proben mit Adhäsionsfehlern. Bei der schwingenden Beanspruchung fiel die Abminderung der Festigkeiten der fehlerbehafteten Proben deutlicher als bei der quasistatischen Prüfung aus. Generell läßt sich feststellen, daß die Rissausbreitung auch in fehlerbehafteten Proben langsam vor sich geht und das untersuchte 1 K-PUR-Klebstoffsystem damit als sehr schadenstolerant zu bezeichnen ist.
Dickschichtklebeverbindungen in Strukturen von Transportfahrzeugen
2003
6 Seiten, 1 Bild, 7 Tabellen, 1 Quelle
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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