Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Inline-Monitoring der Aushärtung von applizierten Klebstoffen mittels kostengünstiger Terahertz-Methoden

Das Kleben ist in einer Vielzahl von Anwendungen und Industriebereichen als unverzichtbares Fügeverfahren etabliert. Herausforderungen liegen derzeit in einer zuverlässigen Qualitätssicherung. So beschreibt die DIN 2304 das Kleben als einen durch zerstörungsfreie Prüfmethoden nicht vollständig prüfbaren Prozess. Gleichzeitig sind die Methoden der Terahertz(THz)-Technik in den letzten Jahren zu praxistauglichen Prüfverfahren avanciert. In Vorversuchen konnte sehr vielversprechend gezeigt werden, dass diese sich grundsätzlich sehr gut zur Überwachung von Klebstoffaushärteprozessen eignen und bisher keine anderen anwendungstauglichen, berührungslosen und zerstörungsfreien Methoden existieren. Die angestrebten Entwicklungsarbeiten zielen auf eine zeitabhängige Charakterisierung des kohäsiven Klebstoffaushärtungsgrades sowie den Abgleich mit Referenzverfahren wie u. a. DSC, Rheologie, dielektrischer Analyse und zerstörenden Versuchen ab. Damit eine stark ausgeprägte Industrienähe hergestellt wird, sollen verschiedenste, in enger Abstimmung mit dem projektbegleitenden Ausschuss, ausgewählte Klebstofftypen untersucht werden sowie industrierelevante Einflussfaktoren, wie Temperatur, Luftfeuchte sowie Klebevolumen und -geometrie Berücksichtigung finden. Letztlich wird anhand von Prüfungen in industrieller Umgebung die praktische Anwendbarkeit demonstriert. Damit die Hemmschwelle zur Anschaffung eines THz-Systems für die Industrie gering wird, werden explizit auch schmalbandige und damit sehr kostengünstige THz-Systeme genutzt. Durch einen zielgerichteten Transfer des gewonnenen Wissens in die Industrie soll das Forschungsvorhaben insbesondere KMUs, welche die Hauptgruppe der Systemanbieter und -nutzer von THz-Systemen sowie der klebstoffverarbeitenden Industrie in Deutschland darstellt, zugutekommen und deren Wettbewerbsfähigkeit stärken.