Neue Werkstoffe im Automobilbau führen oft zu Kleblösungen (Bild: AbobeStock_hanjosan)
31.10.2020 Klebend Fortschritte im Leichtbau machen
Die ganzheitliche Betrachtungsweise führt zum Erfolg
Seit Jahren hält der Trend zum Leichtbau an. Nur durch kontinuierliche Weiterentwicklung von Klebstoffen und Klebtechniken können Gewicht gespart, Lärm reduziert und Designs verbessert werden. Die Klebverbindungen müssen dabei hohen Temperaturschwankungen, Bewegungen und Kraftübertragungen standhalten – eine Herausforderung für alle Multi-Material-Konzepte. Diese ist allerdings zu meistern, wenn man alle relevanten Aspekte des Klebens berücksichtigt.
Ob höhere Leistungsfähigkeit, geringerer CO2-Ausstoß oder schlicht weniger Gewicht: Carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) und glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) sind die modernen Grundlagen des Leichtbaus (Bild 1). Diese Werkstoffe bestehen aus mehreren Komponenten wie z.B. Glas, Kohlenstoff, Polymeren oder Keramik und wiegen meist nur ein Fünftel des Gewichtes ihrer Vorgänger aus Stahl. Ihr Materialmix macht sie nicht nur leichter, sondern auch stabiler und korrosionsbeständiger als Reinmaterialien. Die Verbindungstechnologie, die für die Multi-
Material-Bauweisen eingesetzt wird, muss diese Vorteile erhalten.
Klebtechnik als Schlüsseltechnologie
Herkömmliche Fügeverfahren wie das Schweißen eignen sich nicht, da diese nur bei rein metallischen Werkstoffen zum Einsatz kommen. Und auch Verschrauben oder Nieten sind im Leichtbau nicht die Mittel der Wahl, da hier das Material punktuell beschädigt und so in seiner Festigkeit geschwächt wird. Die leichten Materialien halten der extremen mechanischen Punktbelastung oft nicht stand. Die Klebtechnologie jedoch bietet verschiedene Vorteile:
- Der Klebstoff lässt sich über die gesamte Fläche anwenden und verteilt damit auch den Druck, der auf die Verbindungsstelle wirkt – die Kraft wird auf die gesamte Klebefläche abgeleitet.
- Das Kleben erlaubt die stoffschlüssige Verbindung unterschiedlicher Materialien.
- Es ermöglicht mit seinem noch nicht ausgeschöpften Potenzial technische Weiterentwicklungen.
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