Forschungsschwerpunkt: Kleben
Im Bereich der Klebtechnik beschäftigt sich das tff mit folgenden Schwerpunktthemen.
Zerstörungsfreie Prüfung
Im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung stellt die Thermografie ein Schwerpunkthema dar. Dabei wird ein im Bauteil angeregter Wärmeflusses, der durch einen Wärmepuls oder durch sinusartige Modulation erzeugt wird, betrachtet und ausgewertet. Die Wärmefluss-Thermografie basiert auf der berührungslosen Erfassung von Temperaturfeldern mittels einer Infrarotkamera und einer sich daran anschließenden mathematischen Auswertung des zeitlichen Verlaufs der Temperatur. Aus der so erfassten Zeitinformation lassen sich sehr präzise Informationen über Fehler in Klebverbindungen ermitteln.
Kleben von Holzwerkstoffen
Am tff werden durch den Einsatz der Klebtechnik geeignete Holzgrundwerkstoffe zu einem technischen Werkstoff ertüchtigt, so dass eine Anwendung im strukturellen Fahrzeugrohbau ermöglicht wird. Dafür werden holzbasierten Multimaterialsystemen entwickelt und in Fahr-zeugstrukturen durch geeignete Fügetechnologien und Prozessketten in Rohbaufertigungen integriert. Darüber hinaus werden Strategien für Reparatur und Recycling der entwickelten Werkstoffsysteme betrachtet.
Kleben im Fahrzeugrohbau
Im Fahrzeugbau sind in den vergangenen Jahren immer mehr Leichtbauwerkstoffe, wie z.B. Aluminium, Magnesium oder faserverstärkte Kunststoffe, eingesetzt worden. Das Fügen dieser Werkstoffe ist häufig nur durch Kleben möglich. Das tff beschäftigt sich in diesem Bereich vor allem mit dem Kleben von Faserverbundkunststoffen sowie mit dem Kleben von Magnesium unter Berücksichtigung der Aspekte Crashsicherheit und Energieeffizienz.
Lösbare Klebverbindungen
Ein wesentlicher Nachteil der Klebtechnik ist, dass die hergestellten Verbindungen grundsätzlich nicht lösbar sind. Am tff ist die Entwicklung einer Klebtechnologie geplant, bei der geringe Mengen pyrotechnisches Material verkapselt in Klebstoffe eingebracht wird. Unter Wärmeeinfluss können diese Stoffe aktiviert werden, so dass ein Lösen der Verbindung „auf Knopfdruck“ möglich wird.
Kleben im Bereich der E-Mobilität
Im Bereich der Elektromobilität beschäftigt sich das tff mit serienflexiblen Herstellungskonzepten für Elektromotoren. Im Fokus der Untersuchungen stehen hierbei die Herstellung von Stator- und Rotorpaketen. Auf Basis der Klebtechnik wird hierfür zurzeit am tff ein neuartiges Paketierverfahren zum Fügen von Stator- und Rotorblechen für Elektromotoren entwickelt. Das Ziel liegt dabei in einer deutlichen Senkung der Herstellkosten sowie in einer Steigerung des Wirkungsgrades von Elektromotoren.
Energieeffizientes Kleben
Es werden Möglichkeiten untersucht, wie das Fügeverfahren Kleben zu einer energieeffizienten Produktion beitragen kann. Hierbei werden vor allem Ansätze zum 2K-Kleben und dessen Einflüsse auf die Fügeverbindung (z.B. Alterungs- und Crasheigenschaften) untersucht. Andere Ansätze sind das Einsparen von energieaufwändigen Vorbehandlungsverfahren durch geeignete Klebstoffformulierungen.
Klebschichtintegrierte Schadensdetektion
Es werden aber auch neue Ansätze wie z.B. das Detektieren von Klebschichtschädigungen durch klebschichtintegrierte Markerstoffe verfolgt. Dabei werden mikroverkapselte Duft- und Farbstoffe in Klebstoffe einformuliert, die bei entsprechender Schädigung der Klebverbindung freigesetzt werden und mit entsprechender Technik detektiert werden können. Anwendungsfeld dieser Technologie ist vor allem der Glasbau.
