Kleben bei hohen Temperaturen
Für viele industrielle Anwendungen - beispielsweise in der Luft- und Raumfahrttechnik, im Transportwesen und in der Elektrotechnik - ist die Fähigkeit zur Herstellung hochstabiler und fast unzerstörbarer Verbindungen unverzichtbar, die kontinuierlichen Beanspruchungen auch über längere Zeit und bei hohen Temperaturen standhalten. Zu diesem Zweck werden derzeit Konstruktionskleber entwickelt, da sie zahlreiche verarbeitungstechnische Vorteile gegenüber Schweißverbindungen aufweisen. So lassen sich beispielsweise Kunststoffkomponenten weder schweißen noch mechanisch miteinander verbinden, da es sonst zu Problemen mit den mechanischen Belastungen und letztlich zu Rissen kommt. Komponenten aus Leichtmetallen wie z.B. Magnesium und Aluminium können sich außerdem beim Schweißen schnell verziehen. Es wurden vier allgemeine Typen von cyanidbasierten Klebstoffen untersucht, wobei der Schwerpunkt auf zwei handelsüblichen Monomeren lag, nämlich den Cyanat-Epoxy-Kombinationen und Klebern mit Kautschukvorspannung. Diese Kleber unterschieden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung und ihren mechanischen Eigenschaften. Beim Test ihrer Eignung als Klebstoffe für die Oberflächen von Metall- und Verbundwerkstoffen stellte sich heraus, dass sie ihre erzielte Verbindungsstabilität über eine weiten Temperaturbereich beibehielten. Diese Werkstoffe nehmen außerdem nur wenig Wasser auf, was für ihr Langzeitverhalten von entscheidender Bedeutung ist. Durch physikalische Veränderungen an den Klebstoffen konnten noch stabilere Verbindungen hergestellt werden, deren Schälfestigkeit mindestens um den Faktor 3 höher lag. Im Projekt wurde außerdem ein Verfahren zum effektiveren Testen der Stabilität entwickelt. Bei diesem Verfahren mit der Bezeichnung "Stringer Bonding Test" (SBT) wird die Stabilität bestimmter Prüfmuster getestet, die repräsentativer für die realen Strukturen ist als die beim Testen einfacher Klebeverbindungen gefundenen Werte. Da Verfahren lieferte reproduzierbare und quantifizierbare Ergebnisse und könnte sich nach weiterer Entwicklung als nützliches Prüfverfahren für die Zukunft erweisen. Mit dem so gewonnenen Wissen über die höhere Haftfestigkeit von Klebeverbindungen und einem neuartigen Verfahren für die Stabilitätsprüfung lassen sich künftig neue, geklebte Komponenten für den Einsatz in den unterschiedlichen Anwendungen entwickeln.
