Herstellung partiell verstärkter Blechstrukturen: Strukturell kleben ohne Klebstoffverarbeitung?

Mit dem hier beschriebenen Projekt wurde erstmalig erforscht, auf welche Weise die bei der Herstellung größerer Blechstrukturen bislang untrennbar miteinander verbundenen Prozessschritte Klebstoffauftrag, Fügen und Klebstoffaushärtung zeitlich und räumlich voneinander trennbar sind. Der Klebstoffauftrag kann bei einem Vorlieferanten erfolgen, so genannte PASA-Technologie (= Pre Appliable Structural Adhesive). Der eigentliche Klebprozess reduziert sich in der Fertigung auf das lagerichtige Zusammenführen von beschichteten und unbeschichteten Blechen, Fixieren und Aushärten. Die Bevorratung des Klebstoffs kann ebenso entfallen wie das Pumpen, Dosieren und gegebenenfalls Mischen. Die vorgestellte Entwicklung ist ein erster Schritt in eine Richtung, die den Fertigungsprozess und seine möglichst einfache Ausgestaltung in den Fokus der Überlegungen stellt. Dazu muss der Klebstoff zwei Abbindemechanismen haben, wobei sich nach Durchlaufen des ersten Mechanismus eine trockene, klebfreie Oberfläche ausbildet und der zweite Abbindemechanismus gezielt durch einen eindeutigen Trigger ausgelöst wird. Mögliche Abbindemechanismen sind: 1) Thermisch härtender Thermoplast, die thermische Härtung erfolgt evtl. erst nach der UV-Aktivierung. 2) Teilkristalline blockierte PU-Dispersionen, die erste Stufe der Härtung besteht im Verdampfen des Wassers. Eine Vernetzung als zweite Härtungsstufe kann z. B. mit blockierten Isocyanaten erfolgen. 3) Dualhärtung mit zwei chemischen Mechanismen: Eine flüssig zu applizierende Klebstoffmischung wird z. B. durch UV-Bestrahlung in einen Thermoplasten überführt, der weitere reaktive Gruppen trägt, welche thermisch im zweiten Härtungsschritt vernetzen. Hierbei kann es sich z. B. um die Reaktion von Epoxidgruppen mit Dicyandiamid handeln. Die Klebschichtdicke hat einen großen Einfluss auf die Homogenität nach der Aushärtung. Wie dick der Klebstoff aufgetragen werden sollte, um optimale Ergebnisse zu erzielen, kann zur Zeit noch nicht beantwortet werden. Die Rückfederung des Verstärkungsblechs ist ein bis jetzt noch nicht gelöstes Problem. Durch die Rückfederung entstehen Spalte zwischen den beiden Blechlagen, die nicht zur Kraftübertragung genutzt werden können. Hier könnte ein leicht expandierender Klebstoff Abhilfe schaffen.