Backpulver im Klebstoff

Das Triebmittel wirkt wahre Wunder. "Kind, gib Backpulver zum Waschmittel, dann werden die Gardinen wieder weiß", riet einst Großmama und hatte weitere Tricks parat. Angebrannte Töpfe, Teerückstände in der Kanne, verdreckte Fugen - einfach Backpulver in Wasser auflösen, wirken lassen und dann reinigen. Kuchen kann man mit dem Pulver übrigens auch backen. Und in Klebstoff lässt es sich verrühren, damit der dann schön im Ofen aufgeht.
Glauben Sie nicht? Na, stimmt auch nicht ganz - wenngleich Prof. Klaus Dilger, Leiter des Instituts für Füge- und Schweißtechnik der TU Braunschweig, den Zusatzstoff, der zur Herstellung von Kunststoffschäumen verwendet wird, einfach als "Backpulver" bezeichnet. Da weiß eben jeder, was gemeint ist.
Doch was genau entwickeln er und sein Team? In der Automobilindustrie setzt man verstärkt auf Leichtbau. Gesucht werden innovative Lösungen, um Fahrzeuggewicht einzusparen. Das gelingt zum Beispiel, ersetzt man dicke Bleche durch dünnwandige, hohle Bauteile. Die TU-Experten füllen in den Hohlraum eine Mischung aus speziellem Klebstoff angereichert mit "Backpulver" und erwärmen das Ganze. Der Zusatzstoff sorgt dafür, dass sich die Mischung bei Wärme ausdehnt, bis sie den gesamten Hohlraum ausfüllt. Das Resultat sind ausgeschäumte Bauteile, die leicht sind und - ganz wichtig - eine hohe Crash-Sicherheit aufweisen. Der Einsatz dieser Polymerschäume im Automobil- und Schienenfahrzeugbau sowie im Bauwesen ist ein Forschungsschwerpunkt des Instituts. (gef)

Polymer- und Metallschäume machen Fahrzeuge leichter

Kleben, mechanisches Fügen und Hybridfügen sind stark nachgefragt. Den Anstoß gab die Automobilindustrie, die zunehmend auf Leichtbau setzt. Die Klebtechnik ist Grundlage vieler Leichtbaukonstruktionen. "Klebungen bieten viele Vorteile, zum Beispiel eine gleichmäßige Spannungsverteilung und Kraftübertragung. Sie verbinden unterschiedliche Werkstoffe miteinander, ohne die Fügeteile zu beeinflussen", erläutert Prof. Klaus Dilger, Leiter des Instituts für Füge- und Schweißtechnik der Technischen Universität (TU) Braunschweig.
Davon profitieren auch die Autohersteller. Gesucht werden innovative Lösungen, um Fahrzeuggewicht einzusparen. Das gelingt zum Beispiel, ersetzt man dicke Bleche durch dünnwandige, hohle Bauteile. Die TU-Experten füllen in den Hohlraum eine Mischung aus speziellem Klebstoff angereichert mit einem Zusatzstoff, der wie Backpulver wirkt, und erwärmen das Ganze. Der Zusatzstoff sorgt dafür, dass sich die Mischung bei Wärme ausdehnt, bis sie den gesamten Hohlraum ausfüllt. Das Resultat sind ausgeschäumte Bauteile, die leicht sind und eine hohe Crash-Sicherheit aufweisen. Der Einsatz dieser Polymerschäume im Automobil- und Schienenfahrzeugbau sowie im Bauwesen ist ein Forschungsschwerpunkt des Instituts.
Eine Leichtbau-Alternative zu Kunststoffschäumen sind Metallschäume, die aus Kügelchen bestehen, jedes kleiner als ein Stecknadelkopf. Mit einem speziellen Verfahren, das am Institut entwickelt wurde, werden die Metallkügelchen mit Klebstoff umhüllt, in einen hohlen Träger gefüllt und dort zusammengeklebt. Die Hohlkugelstruktur in dem Träger sorgt für eine spürbare Gewichtsreduzierung. Und: "Der Metallschaum überzeugt durch tolle Crash-Eigenschaften", sagt Dilger. Die Berechnung des Verhaltens von gefügten Strukturen bei Crashbeanspruchung (statische, zyklische und stoßartige Beanspruchungen) ist ein weiterer Forschungsschwerpunkt des Instituts. (gef)