Klebstoffe zum Verbinden von ungleichen Materialien bei niedrigen Temperaturen

Schweißen ist ein wichtiges Verfahren in der Automobilindustrie, durch das zwei ähnliche Materialien, in der Regel Metalle oder Polymere, durch Schmelzen und Koaleszenz verbunden werden. Durch Verkleben kann eine größere Anzahl verschiedener Materialien verbunden werden, was die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der damit verbundenen Emissionen fördern würde. Allerdings erfordern die bisherigen Verfahren ein energieintensives Härten bei sehr hohen Temperaturen. Weiterhin können die thermischen Bedingungen für Komponenten, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, schädlich sein.

Im Rahmen des EU-geförderten Projekts POWDERBOND wird ein neues Pulverbeschichtungssystem mit integriertem Katalysator für die Niedertemperaturhärtung entwickelt. Anwendung und Installation sollen mit aktuellen Verfahren und Maschinen für die Klebemontage kompatibel sein. Die Technologie wird es Herstellern ermöglichen, die Klimabilanz ihrer Aktivitäten deutlich zu und gleichzeitig Fahrzeuge mit wesentlich geringerem Kraftstoffverbrauch und weniger Emissionen herzustellen. Insgesamt wird sie die Wettbewerbsposition von europäischen kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) in der Lieferkette für aktuelle und zukünftige Autos stärken.

Das Team hat einen Niedertemperatur-Kontakt-Cure-Harz-Katalysatorformulierung, deren Härtungsgeschwindigkeit kann durch Katalysatorkonzentration gesteuert werden entwickelt. Es wird derzeit optimiert.

Außerdem legten die Forscher den Niedrigtemperatur-Pulverlack fest und untersuchen drei verschiedene Wege zur Integration des Katalysators. Tests zeigen, dass eine höhere Oberflächenrauhigkeit der Pulverbeschichtung die Haftfestigkeit verbessert, was im Laufe der kommenden Optimierungen weiter untersucht werden soll.

Die Niedertemperatur-Klebtechnik von POWDERBOND wird viele der derzeitigen Beschränkungen bei den herkömmlichen Methoden angehen. Durch sie entfällt die Notwendigkeit für einen Hochtemperaturhärteofen, was wiederum Verarbeitungszeit, Komplexität und Energieverbrauch reduziert. Sie ermöglicht die Verklebung von unterschiedlichen Materialien, wobei sie speziell auf die Montage sowohl von Chassis als auch von Baugruppen ausgerichtet ist.

Schließlich werden die Verbundeigenschaften gegenüber den etablierten Verfahren verbessert werden und die aktuellen Produktionsabläufe lassen sich mit minimalen Investitionen leicht anpassen. Insgesamt wird die Technologie europäischen KMU viele Vorteile bringen und dabei ihre Wettbewerbsposition in einem großen globalen Markt verbessern.