Hartstoffschneiden mittels Klebverbindung befestigen

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IFW Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik u. Werkstoff- prüfung GmbH

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Ergebnisse

Das wichtigste Ergebnis besteht in der Tatsache, dass eine Reihe der geprüften Klebstoffe die Anforderungen im überwiegenden Masse erfüllten. Die geprüften Versuchsklebstoffe sind teilweise bis 200 °C temperaturbeständig und weisen eine gute Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Kühlschmiermitteln auf.

Laserstrukturierung

Mit der Laserstrukturierung wurde eine neue Oberflächenbehandlungsmethode in die Untersuchungen einbezogen (Abb. 1). Durch diese Vorbehandlung konnte eine signifikante Erhöhung der Klebfestigkeit bei Temperatureinwirkung bis 200 °C erzielt werden. In Diagrammform ist dies in Abb. 2 für zwei einkomponentige Klebstoffe dargestellt. Nach der Herstellung der Musterwerkzeuge (Abb. 3) erfolgten Fliehkraft-Belastungsprüfungen nach DIN EN ISO 15641 und Zerspanexperimente.

Der Versuchsaufbau für die Schneiderprobung der Funktionsmuster wurde auf einer CNC-Maschine umgesetzt. Dabei kam eine Al-Zn-Mg-Cu-Legierung (EN AW – 7075) zum Einsatz. Die weiteren Versuchsbedingungen waren:

• Zerspanlänge jeweils 280 mm

• a = 2 mm

• f = 0,15 mm/U

• vc = 400 bis 800 m/min

• Kühlung mit Luft

Heisshärtende einkomponentige Klebstoffe am besten geeignet

Kritisch beim Zerspanen war jeweils der so genannte erste Anschnitt, d.h. wenn die Schneide das erste Mal Werkstoff abträgt. Mit der Kombination aus Klebstoff und laserstrukturierten Fügeteilen konnten jedoch Klebverbindungen realisiert werden, die diesen Anforderungen gerecht wurden.

Die besten Schneidergebnisse wurden mit der laserstrukturierten Variante und dem Klebstoff, der bei 200 °C eine ausreichende Festigkeit besitzt, erreicht. Dieser spröde Klebstoff weist die höchste Warmfestigkeit und die höchste Festigkeitssteigerung in Kombination mit der Laser-Oberflächenvorbehandlung auf. Insgesamt zeichnet sich nach den Zerspanversuchen ab, dass vor allem heisshärtende einkomponentige Klebstoffe in Verbindung mit einer laserstrukturierten Oberfläche für das Herstellen und den Einsatz von Schneidwerkzeugen geeignet sind.

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