Kleben

Kleben ist das zukunftsweisende Fügeverfahren des 21. Jahrhunderts. Es ermöglicht die zuverlässige Verbindung gleicher genauso wie unterschiedlicher Materialien mit einem Klebstoff und ist damit essenziell für den voranschreitenden Multimaterial-Leichtbau. Neben der Mechanik integrieren Klebverbindungen spezifische Anforderungen: Sie können Wärme leiten, elektrisch isolieren, dichten oder Toleranzen überbrücken. Fachgerecht ausgelegte Klebprozesse integrieren sich störungsfrei eine Serienfertigung. Im Unterschied zum Schweißen schwächen Klebverbindungen die mechanischen Eigenschaften der Fügeteile nicht. Klebverbindungen lassen sich durch die Prozessgestaltung mit hoher Qualität absichern. Aus diesen Gründen hat sich das Kleben in den letzten Jahrzehnten branchenübergreifend durchgesetzt.

Kleben im Fraunhofer IFAM

Das Fraunhofer IFAM ist das international führende unabhängige Forschungsinstitut auf dem Gebiet »Kleben«. Seit 50 Jahren arbeiten hoch qualifizierte, multidisziplinär aufgestellten Teams an der Weiterentwicklung dieser facettenreichen Fügetechnik. Die langjährige Erfahrung, die hohe Diversifizierung der über 200 Mitarbeiter der Bereiche und die umfassende apparative Ausstattung ermöglichen eine zügige und hoch qualitative Bearbeitung von Dienstleistungen sowie von Forschungs- und Entwicklungsaufträge. Die anbieterunabhängigen Lösungen reichen von eintägigen Beratungen bis zur detaillierten Gestaltung und Umsetzung geprüfter Fertigungskonzepte.

Kleben in der Fertigung

Die Integration des Klebens in die industrielle Fertigung erfordert ein auf die Anwendung abgestimmtes Vorgehen. Die Klebstoffauswahl muss die Anforderungen an das Endprodukt und an die Fertigung berücksichtigen. Die Auslegung von Klebverbindungen basiert auf der analytischen oder numerischen Berechnung. Grundlage hierfür sind experimentelle Kennwerte von Werkstoffen, Verbindungen und Bauteilen. Gleichzeitig werden die Fließ- und Härtungseigenschaften charakterisiert, um den Fertigungsprozess zu gestalten. Für anspruchsvolle Klebverbindungen oder für schwierige Oberflächen ist oft eine Vorbehandlung der Bauteiloberflächen notwendig. Die Werkstoffe werden gereinigt und aktiviert oder modifiziert, damit Klebstoffe langzeitbeständig darauf haften. Das Alterungsverhalten ist zu analysieren und damit die Lebensdauer abzuschätzen. Die Dosier- und Applikationstechnik sind Teil des automatisierten Fügeprozesses. Zur Reduktion der Taktzeiten wird oftmals auf Verfahren zur Schnellhärtung zurückgegriffen. Eine zuverlässige Produktion integriert Qualitätssicherungsverfahren und erfordert qualifiziertes Personal.

Kleben in der Anwendung

Klebprozesse sind individuell zu gestalten: Im Verkehrsmittelbau der Transportindustrie unterscheiden sich Rohbauklebungen des Automobilbaus, Scheibenklebungen des Schienenfahrzeugbaus und Sandwichklebungen der Luftfahrt stark voneinander. Mikroklebungen in der Elektronik erfordern spezielle Klebstoffe und physikalische Randbedingungen, die Klebstoffmengen liegen millionenfach unter den Klebungen im Bereich des Klebens im Ingenieurbau. Die Medizintechnik stellt neue Anforderungen an die Sicherheit und Biokompatibilität der Klebstoffe. Im Bereich der Luft- und Raumfahrt muss beachtet werden, dass die Klebstoffe bei extrem hohen und extrem niedrigen Temperaturen einsetzbar sind. In der Verpackungsindustrie spielen hingegen Fertigungskosten und -geschwindigkeiten eine entscheidende Rolle.

Beratung rund um das Kleben

Das Leistungsspektrum umfasst die Klebstoffauswahl, die Charakterisierung der mechanischen sowie der Verarbeitungseigenschaften von Klebstoffen, die Auslegung und Validierung geklebter Strukturen, die thermoanalytische, spektroskopische, rheologische, physikalische Charakterisierung, die Entwicklung und Anwendung von Dosier- und Applikationsprozessen, die Beratung zur Qualitätssicherung von Klebprozessen, die kundenspezifische Gestaltung industrieller Prozesse, die Prüfung und Fertigung von Klebbändern, die Analyse von Schadensfällen und die Behebung von Fertigungsstörungen.

Ergänzt wird das Leistungsspektrum durch die langjährigen Erfahrungen in der polymerchemischen Formulierung von Klebstoffen und durch die vielfältigen Möglichkeiten der Oberflächenvorbehandlung und Oberflächenanalytik. Das langjährig etablierte, umfassende und weltweit angebotene Portfolio an klebtechnischer Weiterbildung mit vielseitigen Kursen und weltweit anerkannten Abschlüssen runden das Leistungsspektrum ab. Die Überprüfung der normgerechten Umsetzung industrieller Klebtechnik auf Grundlage der DIN 2304 »Klebtechnik – Qualitätsanforderungen an Klebprozesse« ist ebenfalls Bestandteil des Leistungsangebots. Das Fraunhofer IFAM stellt zudem zugelassene Auditoren DIN 6701 für das Kleben im Schienenfahrzeugbau.

Sprechen Sie uns an. Wir beraten Sie gern.

 

Forschungsziele im Bereich Kleben

 

Elektromobilität

Entwicklung und Charakterisierung von thermisch oder elektrisch leitfähigen Klebverbindungen im Batteriemodul oder Antriebsstrang  

Hybridfügen

Reduktion der Fehlstellen beim Kleben in Verbindung mit mechanischen Fügeverfahren- wie Nieten, Falzen oder Clinchen

Schnelle Prozesse

Beschleunigte Klebstoffhärtung durch thermische Anregung oder schnelle Handhabungsfestigkeiten durch neue Dual-Cure-Klebstoffe

Alterung

Verständnis des Alterungsverhaltens von Klebstoffen verstehen und Anwendung von Schnelltests zur sicheren Dimensionierung

Kleben im Bauingenieursbereich

Entwicklung des Klebens von tragendenden baulichen Strukturen im Fensterbau, Fassadenbau, Holzbau und schweren Stahlbau

Qualitätssicherung

Entwicklung neuer Verfahren zur Inline-Kontrolle von Teilschritten des Klebprozesses

DIN 2304

Einführung der seit 1. Januar 2016 gültigen Anwendernorm zum Kleben in produzierenden Unternehmen

Informieren Sie sich über die Kernkompetenz Kleben am Fraunhofer IFAM in den Abteilungen

 

Klebtechnische Fertigung

Von der Klebstoffauswahl, -charakterisierung, -qualifizierung, -dosierung bis zur industriellen Fertigung.

 

Werkstoffe und Bauweisen

Die Abteilung forscht an neuen Werkstoffkombinationen und Funktionsintegrationen, die durch das Kleben ermöglicht werden.

 

Weiterbildung und Technologietransfer

Die Abteilung bietet maßgeschneiderte Weiterbildungen im Bereich Klebtechnik an.

 

Klebstoffe und Polymerchemie

Die Abteilung befasst sich mit Fragen, die sich aus den Anwendungen Kleben, Faserverbundwerkstoffe, Vergießen und funktionalisierten Oberflächen ergeben.

 

Automatisierung und Produktionstechnik

Die Abteilung realisiert automatisierte klebtechnische Montage, Bearbeitung von Leichtbaustrukturen sowie Faserverbund-Fertigung auch von Großbauteilen.