Interview mit Dipl.-Ing. Jens Schoene vom Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF), RWTH Aachen University
Wie beurteilen Sie als Experte in Sachen Fügetechnik das Kleben im Vergleich zum mechanischen Verbinden?
Man kann natürlich nicht einfach überall das eine durch das andere ersetzen, es gibt aber jeweils sinnvolle Anwendungen. Vor allem im derzeit immer wichtiger werdenden Leichtbau bietet das Kleben enormes Potenzial. Leider sind Klebverbindungen mit dem bloßen Auge nicht so gut zu kontrollieren wie eine mechanische Verbindung. Das gilt für den Hausgebrauch wie für die Industrie.
Sind Klebverbindungen genau so belastbar wie mechanische Verbindungen?
Auf den ersten Blick natürlich nicht. Mechanische Verbindungen bestehen für gewöhnlich aus Metallen, damit sind sie per se "fester" als die meist eingesetzten polymeren Klebstoffe. Wenn man aber die Verbindung u.a. hinsichtlich Konstruktion und Oberflächenvorbehandlung klebgerecht herstellt, kann die Leistungsfähigkeit einer mechanischen Verbindung durchaus übertroffen werden. Beispiel faserverstärkte Werkstoffe: Hier hat eine Verschraubung oder ein Niet grundsätzlich erst einmal den Nachteil, dass die Fasern durchbohrt und damit unterbrochen werden. Eine Klebverbindung macht das nicht, man kann „mehr aus dem Material herausholen“.
Welches sind die besonderen Herausforderungen beim Weltrekordversuch „Beyond Limits“ bei 3M?
Wenn man sich genauer anschaut, welche Lasten wir hier mit welcher Klebfläche heben wollen, muss man sagen, dass der Versuch durchaus im Bereich des Machbaren liegt. Entscheidend für uns ist der Einsatz von „Hausmitteln“, also ein für jedermann verfügbarer Klebstoff und kein Einsatz von Hightech bei der Vorbehandlung bzw. beim Fügevorgang. Damit wollen wir nicht nur die potenzielle Leistungsfähigkeit zeigen, sondern auch die Verlässlichkeit, die durch moderne Klebstoffe geboten wird.
Wie zuversichtlich sind Sie angesichts der im Vorfeld nicht zu 100 Prozent kalkulierbaren Risiken, dass der Weltrekordversuch wirklich gelingt?
Im Gegensatz zum Prüflabor gibt es draußen "in der echten Welt" immer ein paar nicht oder nur schwer abzuschätzende Risiken wie z.B. Witterungseinflüsse. Das Wesentliche haben wir hoffentlich über die Vorversuche abgedeckt, und ansonsten hoffen wir, dass der Kranfahrer ein ruhiges Händchen hat...
Beim Weltrekordversuch werden 10 Tonnen Gewicht an einer Klebfläche von nur 7 cm Durchmesser hängen. Bitte erläutern Sie einem Laien, wie der Klebstoff funktioniert, damit er diesen enormen Zugkräften standhält.
Ein Klebstoff hat zwei Aufgaben: eine gute Anbindung an das zu verklebende Teil und eine gute "innere" Festigkeit, damit die Kräfte von einem zum anderen Ende übertragen werden können. Oftmals ist das größere Problem die Anbindung an die Oberfläche der Fügeteile. Der Klebstoff muss sich auf molekularer Ebene annähern können und darf dabei nicht durch störende Schichten wie z.B. Fett oder Schmutz gestört werden. Wenn man aber hier eine simple, ordentliche Vorbehandlung vorsieht, z.B. Entfetten und Anschleifen, hat man damit meist schon einen großen Schritt getan.
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