Ermittlung von Schädigungsmechanismen in Klebungen nichtrostender Stähle als Beitrag zur Fertigungssicherheit und Zuverlässigkeit

Die Arbeit vergleicht die Auswirkungen unterschiedlicher technischer Alterungstests auf die mechanischen Eigenschaften der Klebverbindung mit den chemisch-strukturellen Veränderungen des Klebstoffpolymers unter Berücksichtigung von Grenzschichteffekten. Dazu werden die Bruchflächen von Zugscherproben ungealterter und gealterter Klebungen mit oberflächenanalytischen Methoden untersucht, wobei unterschiedliche Bereiche der Bruchflächen hinsichtlich Schädigung und Versagensmechanismen differenziert behandelt werden. Der VDA-Test führt zu klebstoffstimulierter Korrosion an der Grenzfläche Substrat-Klebstoff. Dieser Prozess dominiert die Festigkeitsabnahme des Klebverbundes. Das Klebstoffpolymer altert nur langsam mit annähernd linearer Progression. Die Verschlechterung der mechanischen Verbundeigenschaften korreliert nicht direkt mit chemisch-strukturellen Veränderungen des Klebstoffpolymers. Eine irreversible Änderung der elastischen Polymereigenschaften ist nicht nachzuweisen. Der VW-Test schädigt das Klebstoffpolymer in Bulk und Grenzschicht massiv. Diese Polymerdegradation dominiert die Festigkeitsabnahme. Die Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften ist eng mit chemisch-strukturellen Veränderungen auf den Bruchflächen korreliert. Die Progression über den gesamten Alterungszeitraum ist nichtlinear und läuft bereits im ersten Alterungsmonat mit maximaler Geschwindigkeit ab. Das Polymer zeigt alterungsbedingte Versprödung.