Messaufbau für die THz-Technik (links) und das Mikrowellenradar (rechts) zur Untersuchung der Aushärtung von zwischen zwei Materialien (Glas) applizierten Klebstoffen (Bild: SKZ)

31.10.2024 Überwachung der Klebstoffaushärtung

Radar- und Terahertz-Technik eröffnen neue Möglichkeiten

von Luis Wachter (SKZ-KFE gGmbH), Dr. Benjamin Baudrit (SKZ – Das Kunststoff-Zentrum), Linda Mittelberg (SKZ-KFE gGmbH), Marcel Mayr (SKZ-KFE gGmbH)

Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurden die Terahertz- (THz) und die Mikrowellenradar-Technik für die Überwachung der Aushärtung von physikalisch sowie chemisch härtenden Klebstoffen, die zwischen verschiedenen Substraten appliziert wurden, untersucht. Dabei wurde auch die Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit betrachtet. Zur Durchführung von Vergleichsmessungen wurden die Referenzverfahren Rheologie, Differenzkalorimetrie und Infrarot Spektroskopie eingesetzt. Dabei zeigte sich, dass eine Verbindung zwischen den Messsignalen und dem Aushärtevorgang besteht. Weiterhin wurde ein mathematischer Zusammenhang identifiziert, dessen Parameter Aussagen über einzelne Kennwerte des Aushärtevorgangs zulassen.

Zerstörungsfreie Messtechniken werden entwickelt und eingesetzt, um Informationen über Kunststoffbauteile und kunststoffverarbeitende Prozesse, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, zu erhalten. Ein Forschungsschwerpunkt liegt hierbei in der messtechnischen Erfassung und Charakterisierung von Aggregatzustandsänderungen. Diese treten, z.B. während der Verarbeitung, beim Aufschmelzen und Erstarren von Thermoplasten oder bei der Aushärtung von Klebstoffen auf. So werden letztere zunächst flüssig viskos zwischen Substraten appliziert und ändern im Rahmen der Aushärtung ihren Aggregatszustand durch Vernetzung, um ihre Klebwirkung zu entfalten.