Analyse und Vorhersage rezeptur- und zeitabhängiger Enthaftungserscheinungen geklebter SMC-Bauteile

In diesem Forschungsprojekt wurde untersucht, welche Phänomene – abhängig von SMC-Rezeptur und Oberflächenbehandlung -  zu einer verminderten Adhäsion im Lebenszyklus von Bauteilen einer geklebten SMC-Verbindung führen.

Die gesammelten Erkenntnisse des Projektes zeigen, dass die Art und der Anteil der eingesetzten Low-Profile-Additive in der SMC-Formulierung einen erheblichen Einfluss auf die Güte des Klebverhaltens und besonders auch auf die Langzeitstabilität haben. Bei SMC-Rezepturen mit PvAc und gesättigtem Thermoplast als Additiv führte ein erhöhter PVAC-Anteil zu Enthaftungserscheinungen nach einer hygrothermischen Alterung. Um auch zukünftig die Unbedenklichkeit neuer Additive auf das Langzeitverhalten geklebter SMC-Verbindungen nachweisen zu können, wurde eine systematische Vorgehensweise zur Bewertung des Alterungseinflusses von SMC-Klebverbindungen in Hinblick auf die Langzeitstabilität entwickelt. Sie enthält  neben einem Procedere zur  Vorgehensweise auch Handlungs- und Auslegungsempfehlungen. Dieser Methodenkatalog führt zu einer zuverlässigeren Klebung und einer Steigerung der Produktqualität. Die Ergebnisse aus diesem Projekt ermöglichen es KMUs, klebtechnisch gefügte SMC-Verbindungen in Eigenregie hinsichtlich der Langzeitstabilität zu untersuchen. Für die Anwender in den Bereichen der Automobilindustrie, des Nutzfahrzeug- und Schienenfahrzeugbaus sowie deren Zulieferern kann die abgesicherte Auslegung der SMC-Klebverbindungen eine deutliche Wettbewerbssteigerung bedeuten. SMC- und Additivhersteller können Produktneuentwicklungen zielsicher beurteilen. Dadurch werden die Entwicklungszeiten deutlich verkürzt. Ingenieurbüros können ihre Kunden gezielt bei der Auslegung geklebter SMC-Verbindungen unterstützen. Zudem konnten durch die ganzheitliche Betrachtung des Entstehungsprozesses geklebter SMC-Produkte, angefangen bei der SMC-Zusammensetzung bis hin zur Betrachtung des Langzeitverhaltens geklebter Verbindungen, neuartige, wirtschaftliche und serientaugliche Fertigungsprozesse für bestehende sowie neue Produkte aufgezeigt werden.

Bearbeitet wurde das Forschungsthema von 08/17 bis 11/19 an der Universität Paderborn, Institut für Prozess- und Werkstofftechnik, Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (Pohlweg 47-49, 33098 Paderborn, Tel. 05251 60 3031) unter der Leitung von Dr.-Ing. Dominik Teutenberg (Leiter der Forschungseinrichtung Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut).