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Klebeverbindungen
mithilfe von Computertomographie effizienter gestalten

Neues Forschungsprojekt des Fraunhofer Anwendungszentrums CTMT in Zusammenarbeit mit dem Süddeutschen Kunststoffzentrum.

 Vor kurzem wurde von der AiF der Forschungsantrag mit dem Titel „Entwicklung einer Messmethode zur Bestimmung der Spannungsverteilung bei belasteten flexiblen Klebverbindungen mithilfe von in situ Röntgen-Tomographie“ genehmigt. Unter Federführung des Süddeutschen Kunststoffzentrums (SKZ) in Würzburg wird daran gearbeitet Simulationen bzw. Berechnungen von Kunststoffklebeverbindungen besser zu verstehen.

Ausgangsproblem ist folgendes: Klebeverbindungen von Kunststoffteilen mit flexiblen Klebstoffen werden in der Regel mit einem relativ einfachen Berechnungsmodell ausgelegt. Dieses Modell ist aber heutzutage nicht mehr ausreichend um zunehmend komplexe Fügungen zu berechnen. Dadurch werden Fügeverbindungen sehr viel größer als nötig ausgeführt, wodurch das immense Leichtbaupotenzial der Kunststoffe nicht ausgenutzt wird.
In den kommenden 2 Jahren wird deshalb daran gearbeitet die Berechnungsmodelle zu verbessern, indem diese mit präziseren Eingangsdaten versorgt werden. Diese Eingangsdaten werden mithilfe von in situ-Computertomographie gewonnen. Damit sollen die Dehnungen in den Grenzschichten der Klebeverbindung untersucht werden, die hierbei Aufschluss über die vorherrschende Spannung in der Klebeschicht geben. Aus der ermittelten Spannung können Rückschlüsse auf die Materialeigenschaften der Grenzschicht (Interphase) ausgearbeitet werden. Die Kenntnis dieser Materialeigenschaften mit den entsprechenden geometrischen Dimensionen soll letztendlich als Grundlage für Simulationen von Klebverbindungen bei komplexen Geometrien während der Produkt-Entwicklung eingesetzt werden.