Ein Kleben für Carbon Diese Klebstoffe verbinden Composites sicher und produktiv

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Im Fahrzeugbau wird heute oft geklebt. Vor allem weil der Leichtbau den Griff zu Faserverbundwerkstoffen (sprich Composites) unterstützt. Ruderer Klebstofftechnik verweist dabei auf Technicoll 9411.

In 3,21 Sekunden von null auf hundert, ist ein Charakteristikum des Motorrads BMW S 1000 RR, die das Herz von begeisterten Motorradfahrern höherschlagen lässt. Das 210 PS starke Superbike ist das Resultat hochmoderner Fahrzeugtechnik. Für die Fahrdynamik, Flexibilität und Stabilität sorgen ultraleichte Verbundwerkstoffe, wie carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK). Doch da ist es vorbei mit Schweißen & Co.. Um die verschiedensten Leichtbauteile schnell, prozesssicher und optisch einwandfrei miteinander zu verbinden, greifen diverse Hersteller auch auf die innovativen Industrieklebstoffe von Ruderer Klebetechnik zurück, wie es heißt. Für CFK-Bauteile in Rennmotorrädern eignet sich etwa der strukturelle Hightech-Klebstoff Technicoll 9411. Denn mit diesem reaktiven 2-Komponenten-Klebstoff können auch bei Bauteilen mit komplexen Geometrien absolut stoffschlüssige, kraftvolle und materialschonende Verbindungen aufgebaut werden, wie der Hersteller betont. Strukturklebstoffe ließen sich auch in jeden automatisierten Fertigungsprozess mit kurzen Taktzeiten integrieren und hielten sowohl mechanischen als auch chemischen, dynamischen und thermischen Belastungen dauerhaft stand.

Warum wird das Kleben im Fahrzeugbau beliebter?

Nun, geklebte Autos schneiden im Crashtest besser ab als geschweißte. Doch jedes einzelne Bauteil – sei es in der Karosserie, im Motor, im Innenraum oder in der Elektronik – unterliegt speziellen Anforderungen, sagt Ruderer. Es braucht deshalb einen Spezialklebstoff. Beim strukturellen Fügen von carbonfaserverstärkten Kunststoffen untereinander, sowie mit anderen Werkstoffen sind Hochleistungsklebstoffe gefragt. Denn nur mit ihnen ist es zu schaffen, auch einen Materialmix zu erreichen, der auch bei hohen und tiefen Temperaturen prozesssicher zusammenhält, chemischen und mechanischen Belastungen widersteht und damit die Leistungsfähigkeit von Fahrzeugen deutlich verbessert, sagt Ruderer. Nur so ließen sich sichere Fahrzeuge unter dem Aspekt des Leichtbaus konstruieren. Und die speziellen Rezepturen der modernen Klebstoffsysteme von Ruderer sorgten seit Jahrzehnten in nahezu allen Anwendungsbereichen für einwandfreie Endprodukte in Sachen prozesssichere Verbindungen.

Schwarz und flexibel ist der Traum vom CFK-Kleber

Im Motorsport sind es die leistungsstarken 2-K-Strukturklebstoffe auf Basis von Epoxidharz (EP), Polyurethan (PUR) und Methylmethacrylat (MMA), die seit Jahren erfolgreich eingesetzt werden. Sie stehen in der Serienfertigung für eine hohe Auftragsgeschwindigkeit und damit Produktivität. Durch die zunehmende Verwendung von Leichtbauteilen aus CFK sind aber nun klebtechnische Spitzenprodukte gefragt, die nicht nur höchste Ansprüche an Funktionalität und Langlebigkeit erfüllen. Sie sollten auch optisch überzeugen und aufgrund möglicher Sichtfugen in vielen Fällen schwarz sein. Eine Klebeverbindung an Composites aus CFK sollte außerdem flexibel auf Spannungen, Druck und Vibrationen reagieren, wie Ruderer anmerkt. Das in der Industrie am meisten genutzte Material für die CFK-Matrix ist Epoxidharz. Es können aber auch Vinylesterharze oder Polyamide sein. Was die Stabilität betrifft, so ist Carbon ein sehr stabiles und starkes Material bei gleichzeitig geringem Gewicht. Im Motorsport lassen sich durch CFK folglich maximale Geschwindigkeiten erreichen. Wegen der Festigkeit und Steifigkeit der CFK-Bauteile können die Langlebigkeit und die Sicherheit des Fahrzeugs gesteigert werden. Möchte man diesen modernen Werkstoff miteinander oder in Kombination mit anderen Leichtmetallen klebtechnisch verbinden, benötigt man, wie gesagt, spezielle Klebstoffformulierungen.

Passende Technicoll-Klebstoffe für den Leichtbau:

Der deshalb schwarze und pastöse 2-K-Epoxidharzklebstoff Technicoll 9464 ist besonders im Motorsport beliebt, heißt es weiter. Denn er sorgt für eine gleichmäßige Kraftübertragung beim Fügen, sodass Spannungsrisse erst gar nicht entstehen. Das System gleiche geometrische Bauteiltoleranzen perfekt aus und dichte Spalten vollständig ab. Wegen seiner hervorragenden Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit ist Technicoll 9464 auch ein Fügesystem, das in der Luft- und Raumfahrt sowie im Schienenverkehr gut ankommt, wie Ruderer anmerkt. Aber auch die Zusammensetzung des hellgelben und dickflüssigen 2-K-Epoxidharzklebstoffs Technicoll 9469 sei perfekt auf die Oberfläche von Leichtbauteilen aus carbonfaserverstärktem Kunststoff abgestimmt. Aufgrund seiner langen Topfzeit (100 Minuten) eignet sich der Klebstoff sehr gut für das Fügen großer Flächen. Die zäh-elastischen und reaktiven 2-K-MMA-Klebstoffe Technicoll 9411 und 9411/15 wiederum stehen ebenfalls für sehr hohe Festigkeiten. MMA-Klebstoffe zeichneten sich auch durch eine hohe Flexibilität aus. Sie verbinden selbst bei Dauerbeanspruchung und ständigen Witterungseinflüssen unterschiedlichste Kunststoffe, wie Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS), Polyamide (PA) mit Faserverbundwerkstoffen und Metallen. Die beiden Klebstoffsystem ließen sich problemlos an senkrechten Flächen verarbeiten und seien auch für die Pulverbeschichtung geeignet.

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