Fallbeispiel Arbeitsbühne im Sandwichverfahren technicoll 9461

Hochfeste, stabile metallische Arbeitsbühne im Sandwich-Verfahren

Die Aufgabe: Metall kleben

Für die Herstellung von besonders gestalteten Arbeitsbühnen wurden spezielle metallische, dreidimensional verformte Sandwichplatten mit Kernmaterialien aus Aluminiumwaben benötigt. Mittels Laserwerkzeugen wurden diese Aluminiumbleche, gemäß der vorgegebenen Formen zugeschnitten. In einem weiteren Arbeitsschritt erfolgte die dreidimensionale Verformung dieser Platten. Leichtbauwaben, ebenfalls aus Aluminium, wurden als versteifende Kernschicht zwischen diese Platten geklebt. Entsprechend der zu erwartenden hohen mechanischen Belastungen dieser als Geh Fläche ausgelegten Elemente, mit den Verformungen bis 25 °C, haben die Konstrukteure einen hochfesten, schlag zähen Kleber gefordert.

Die Klebung: 2-Komponenten Epoxidharz (EP)

Für diese großen Klebeflächen war ein Klebstoff mit einer sehr langen Verarbeitungszeit (Topfzeit) und eingeschränktem Fließverhalten notwendig. Die dünn und gering aufgetragene Klebstoffschicht durfte an den Verformungen nicht abfließen. Der Klebstoffauftrag war konstruktionsbedingt nur manuell durchzuführen. Die Konstrukteure entschieden sich hier für den Zweikomponenten-Klebstoff auf Rohstoffbasis Epoxidharz.

Vor Beginn der Klebearbeiten mussten die Klebflächen sorgfältig gereinigt werden. Es ist Kleb-technisch zwingend nötig, dass die Flächen sauber, frei von losen Partikeln, Stäuben und Schmutz sowie frei von Fetten, Ölen und Trennmitteln sind. Bewährt hat sich eine Reinigung mit dem Metallreiniger aus der handlichen Spraydose. Die zu reinigenden Flächen wurden abschnittsweise mit dem Reiniger eingesprüht und dann im Einmal Verfahren mittels fusselfreien Zellstofftüchern gereinigt. Als sicheres Verfahren gilt die Methode, wipe-on / wipe-off, (wisch und weg), also kein hin und her wischen. Es wird angeraten, diese mit Lösemittel getränkten und verschmutzen Reinigungstücher in geeigneten Aufnahmebehältern bis zur Entsorgung zu lagern. Erst nach sorgfältiger Reinigung der Klebflächen kann eine Klebung reproduzierbar und prozesssicher durchgeführt werden.

Die Verarbeitung dieses Zweikomponenten-Klebers erfolgte aus 400 ml Doppelkammerkartuschen mit statischen Mischrohren und akkubetriebenen Auspresspistolen Typ COX Powerpush 7000MP. Der Klebstoff mit einer langen Verarbeitungszeit (Topfzeit) von ca. 70 Minuten bei ca. +20 °C Raumtemperatur, wurde in Raupen-Form nacheinander auf Teilbereiche der bis zu 3000 mm langen und 500 mm breiten Alubleche aufgebracht. Bei einer Verarbeitung aus Doppelkammerkartuschen sollte unbedingt beachtet werden, dass nach dem Entfernen der Verschlusskappe zwingend die ersten kleinsten austretenden Mengen verworfen werden. Meist erkennt man optisch sofort, dass die ersten Austrittsmengen nicht im exakt gleichen Volumen vorliegen. Danach kann das statische Mischrohr aufgesteckt/aufgeschraubt werden. Durch Betätigen der Auspresspistole ist der Mischprozess im Rohr gut zu erkennen. Auch hier die erste austretende Klebstoffmenge verwerfen, denn hier könnte es sein, dass die Vermischung noch nicht homogen ist. Nun ist eine Applikation des Klebstoffes durchführbar.

Die applizierten Klebstoffraupen wurden mittels sehr fein gezahnter Spachtel auf den Flächen verteilt. Arbeitsbedingt erfolgte eine Klebung immer in Teilabschnitten. Im nächsten Arbeitsschritt konnten die feinen, leichten Alu-Waben eingelegt werden. Die ebenfalls mit Kleber beschichteten, gleich großen Deckflächen, ließen sich danach einfach und passgenau auflegen.

Bis zur Aushärtung des Klebstoffes ist es sehr wichtig, diese Klebung, gut fixiert ca. 12 Stunden ruhen zu lassen. Ein intensiver Pressdruck ist nicht nötig. Es muss jedoch gewährleistet sein, dass bis zum Ende der Härtezeit die Flächen der Materialien komplett mit dem Klebstoff im Kontakt bleiben. Mittels vorgefertigter Aufnahmevorrichtungen, die der jeweiligen Form angepasst waren, konnte unter Nutzung von schweren Holzelementen eine Fixierung der Klebeflächen durchgeführt werden. Die Fixierung und die Aushärtung dieser geklebten Elemente erfolgten hier jeweils über Nacht bei einer Hallentemperatur um die +20 °C.

Fazit: Konstruktionsklebstoffe ermöglichen hochfeste Verbindungen

Dieser verwendete Reaktionsklebstoff, technicoll® 9461 , erbrachte als hervorragender Strukturklebstoff für diese Konstruktionen mit metallischen Materialien, die vom Konstrukteur geforderte Festigkeit bei gleichzeitig hoher Bruchdehnung. Die verklebten Elemente haben sich in der Praxis bestens bewährt.