Einfluss einer induktiv beschleunigten Härtungsreaktion auf die mechanisch-technologischen Eigenschaften einer Klebverbindung unter Schlagbeanspruchung

Der Einsatz der Klebtechnik in Fertigungsprozessen mit kurzen Taktzeiten birgt häufig das Problem, die geklebten Bauteile bis zu ihrer vollständigen Aushärtung fixieren zu müssen. Als typisches Beispiel sei hier der Fahrzeugrohbau eines Automobilherstellers genannt. Die dort verwendeten Strukturklebstoffe weisen nach dem Fügen im noch unausgehärteten Zustand häufig keine ausreichende Anfangsfestigkeit für den weiteren Fertigungsprozess auf. Ihre endgültige Aushärtung erfolgt jedoch aus Taktzeiterfordernissen erst später im Trockner für die kathodische Tauchlackierung (KTL). Eine Lösung dieses Problems bietet das Verfahren der beschleunigten Klebstoffhärtung mittels induktiver Erwärmung, das eine schnelle Handhabungsfestigkeit geklebter Bauteile unmittelbar nach dem Verbinden ermöglicht. Gleichzeitig wird die Auswaschbeständigkeit der Klebschicht in nachfolgenden Lackier- und Reinigungsprozessen erhöht.

Der Einfluss einer induktiven Schnellhärtung auf das Crashverhalten derart gehärteter Klebverbindungen ist bislang nur unzureichend erforscht worden. Aufgrund des Kenntnisdefizits hinsichtlich der Auswirkungen bei schlagartiger Belastung wird die induktive Schnellhärtung derzeitig kaum in crashgefährdeten Bereichen des Automobils eingesetzt. Die vorliegende Arbeit setzt an dieser Stelle an. Sie leistet einen Beitrag zum besseren Verständnis dieser Fragestellung.

Im Rahmen der Arbeit fanden vier crashoptimierte Epoxidharzklebstoffe auf ein- und zweikomponentiger Basis Verwendung. Untersuchungen zur Reaktionskinetik belegen ein aufheizratenabhängiges Vernetzungsverhalten der untersuchten Klebstoffe. Analysen zum viskoelastischen Materialverhalten zeigen für die induktiv gehärteten Proben eine stark Härtungsprozessparameter abhängige Herabsetzung des Glasübergangsbereichs gegenüber konventionell im Ofen gehärteten Proben. Dieses deutet auf eine verminderte Vernetzungsdichte derart gehärteter Klebstoffe hin.