KlebLaser II


Förderkennzeichen: MF 160080
Projektlaufzeit: 01.11.2016 bis 31.10.2018

Steigerung der Beständigkeit von Klebverbindungen mit Kunststoffen und faserverstärkten Kunststoffen durch laserstrukturierte und/oder laserbehandelte Oberflächen

Kunststoffe und insbesondere faserverstärkte Kunststoffe haben ein hohes Potential für zukünftige Leichtbauentwicklungen, das jedoch aufgrund der Besonderheiten dieser Materialklasse noch nicht in vollem Maße ausgeschöpft wird.
Die stetig steigende Forderung nach Gewichtseinsparung und Energieeffizienz macht weitere Forschungen auf diesem Gebiet erforderlich. Die Fügetechnologie Kleben bietet die Möglichkeit, komplexe Kunststoffbauteile in Systeme zu integrieren und somit die Vorteile der verschiedenen Werkstoffe zu nutzen. Reproduzierbares Kleben ist jedoch nur möglich, wenn es gelingt, die Oberflächen der Fügepartner auch reproduzierbar zu gestalten. Die Oberflächen von Kunststoffen und faserverstärkten Kunststoffen sind eine Herausforderung, da sie in Abhängigkeit des Herstellungsverfahrens und/oder ihrer eigenen Zusammensetzung adhäsionsverhindernde Komponenten in ihren oberflächennahen Schichten enthalten können.

Ziel des Projektes ist die Steigerung der Beständigkeit von Klebverbindungen mit Kunststoffen und faserverstärkten Kunststoffen durch Laserstrukturierung und/oder Laserbehandlung. Vordergrund der Untersuchungen ist die Qualifizierung und Optimierung von Klebverbindungen für den Leichtbau. Ausgehend von einfachen Prüfkörpern sollen mögliche hybride Kombinationen mit anderen Leichtbauwerkstoffen hergestellt werden, die es ermöglichen, die Vorteile der jeweiligen Materialklassen auszunutzen. Neben häufig eingesetzten Materialien, wie zum Beispiel Aluminium, Stahl und Kunststoff werden auch durch additive Fertigung erzeugte Materialien, wie zum Beispiel TiAl6V4, klebtechnisch verbunden. Dabei sind die Laser- und Verfahrensparameter werkstoff- und strukturspezifisch anzupassen sowie in Abhängigkeit der ausgewählten Klebstoffe zu optimieren. Des Weiteren stehen laserinduzierte Oberflächeneffekte im Fokus der Untersuchungen. Die Klebverbindungen sind anwendungsorientiert hinsichtlich ihrer mechanischen Festigkeit, Temperatur- und Alterungsbeständigkeit zu prüfen und zu bewerten.

Die  verbesserten Eigenschaften werden am Ende des Projektes an einzelnen Funktionsmustern unter realen Bedingungen nachgewiesen.