25.11.2024 Kleben von Carbon-Leichtbauteilen im Rennsport

In der Automobilindustrie kommen heute viele verschiedene moderne Klebanwendungen und -technologien zum Einsatz. Doch jedes einzelne Bauteil unterliegt speziellen Anforderungen und benötigt daher einen Spezialklebstoff. Für Carbon-Bauteile in Rennmotorrädern eignet sich z.B. der strukturelle Klebstoff technicoll® 9411. Dieser reaktive 2K-Klebstoff ermöglicht auch bei Bauteilen mit komplexen Geometrien stoffschlüssige, kraftvolle und materialschonende Verbindungen. Strukturklebstoffe lassen sich in jeden automatisierten Fertigungsprozess mit kurzen Taktzeiten integrieren und halten sowohl mechanischen als auch chemischen, dynamischen und thermischen Belastungen dauerhaft stand. Durch die zunehmende Verwendung von Carbon-Leichtbauteilen sind klebtechnische Produkte gefragt, die nicht nur hohe Ansprüche an Funktionalität und Langlebigkeit erfüllen, sondern auch optisch überzeugen und aufgrund möglicher Sichtfugen in vielen Fällen schwarz sein müssen. Eine Klebverbindung aus Carbon, genauer gesagt aus carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK), sollte flexibel auf Spannungen, Druck und Vibrationen reagieren.

Der schwarze und pastöse 2K-Epoxidharzklebstoff technicoll® 9464 ist besonders für den Motorsport geeignet. Er sorgt für eine gleichmäßige Kraftübertragung beim Fügen, sodass Spannungsrisse vermieden werden. Der Klebstoff gleicht geometrische Bauteiltoleranzen aus und dichtet Spalten ab. Aufgrund seiner Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit ist er ein geeignetes Fügemittel in der Luft- und Raumfahrt sowie im Schienenverkehr. Auch die Zusammensetzung ist auf die Oberfläche von Carbon-Leichtbauteilen abgestimmt. Aufgrund seiner langen Topfzeit von 100 min eignet er sich für große Flächen. Die zähelastischen und reaktiven 2K-MMA-Klebstoffe technicoll® 9411 und technicoll® 9411/15 erzielen ebenfalls hohe Festigkeiten. MMA-Klebstoffe zeichnen sich zudem durch eine hohe Flexibilität aus und verbinden auch bei Dauerbeanspruchung und ständigen Witterungseinflüssen unterschiedlichste Materialien. Die beiden Klebstoffe lassen sich außerdem an senkrechten Flächen verarbeiten und sind auch für eine Pulverbeschichtung geeignet.

Werden carbonfaserverstärkte Kunststoffe nicht mit Epoxiden, sondern mit Polyamiden hergestellt, ist eine spezielle Oberflächenvorbehandlung notwendig. Hier dient ein Primer als Haftvermittler. Allerdings muss der Klebstoff in seiner Formulierung auf die modifizierte Oberfläche abgestimmt sein. Besitzen CfK-Bauteile ein Abreißgewebe (Peel-Ply) wird dieses i.d.R. vor dem Kleben entfernt. Da sich deren wasserabweisende Oberfläche trotz vollständiger Reinigung nicht besonders gut kleben lässt, hat sich eine mikrofeine Reinigung (Plasma-Vorbehandlung) bewährt. Aber auch CO₂-Schneestrahlen oder eine Vakuum-Ultra-Violett-Strahlung (VUV-Strahlung) können Staub- und Schmutzpartikel material- und umweltschonend entfernen. Da es auf dem Markt eine unübersehbare Anzahl verschiedener Kunststofftypen gibt, ist es umso wichtiger, Klebstoffe sorgfältig auszuwählen. Neben den bestmöglichen Haftungseigenschaften spielt die Geometrie der Klebeteile eine ebenso große Rolle wie die jeweiligen Produktionsbedingungen.