Klebstoffe im Weltraum

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Klebstoff für hochfeste Verbindungen hält Motoren zusammen

Um den Roboterarm flexibel bewegen zu können, verfügt er über zwei Gelenke, die mit Hilfe von Motoren betrieben werden. Delo Industrie Klebstoffe hat dabei den Epoxid-Klebstoff entwickelt, der die Motoren zusammenhält: Zum einen werden die Magnete auf den Stator geklebt und zum anderen wird der Stator in das Motorengehäuse geklebt. Damit trägt Delo mit seinen Produkten und seinem Know-how auch zum Erfolg zukunftsweisender Projekte in den Weiten des Weltalls bei. Der Klebstoff erfüllt die Erfordernisse des Orbits und wird mittlerweile für alle vom DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) gefertigten Motoren eingesetzt. Daneben wird die Produktgruppe beispielsweise auch für Anwendungen im Motorraum von PKWs eingesetzt.

Höchste Temperaturfestigkeit und chemische Beständigkeit

Zum Einsatz kam bei Rokviss ein einkomponentiges, warmhärtendes Epoxidharz mit der Bezeichnung Delo-Monopox AD295. Dieser Klebstoff eignet sich für die Verklebung von allen Metallen, temperaturbeständigen Kunststoffen, Ferrit und Keramik. Er eignet sich besonders für hochfeste zähharte Verbindungen mit sehr hoher statischer sowie dynamischer Belastbarkeit, auch bei hohen Temperaturen. Zu den besonderen Eigenschaften gehört eine hervorragende chemische Beständigkeit und eine sehr hohe Temperaturfestigkeit. Er erfüllt die Anforderungen des Thermo-Vakuum-Ausgasungstests für die Auswahl von Raumfahrtmaterialien ECSS Q-70-02.

Thermoden-Prozess beschleunigt Aushärten auf sechs Sekunden

Ebenfalls weltraumtauglich ist das Epoxidharz Delo-Monopox MK055. Dies hat Austrian Research Centers bestätigt: Das Institut testet im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation ESA Werkstoffe für den Einsatz im Weltraum unter authentischen Bedingungen. Das einkomponentige Epoxidharz härtet im Vergleich zu den meisten am Markt verfügbaren warmhärtenden Klebstoffen wesentlich schneller aus - mittels Thermoden-Prozess ist eine minimale Aushärtezeit von nur sechs Sekunden möglich.

Gleichzeitig werden Eigenschaften wie hohe Festigkeit, gute chemische Beständigkeit und Einsatz bei hohen Temperaturen beibehalten. Der Klebstoff haftet darüber hinaus zuverlässig auf Kunststoffen, Metallen, Keramik und Silizium und zeichnet sich durch seine sehr gute Langzeitstabilität aus.

Bei verschiedenen Tests, wie beispielsweise der Einlagerung von 500 beziehungsweise 3000 Stunden bei 150°C zeigt der Klebstoff sehr gute Festigkeiten (siehe Bild 3). Darüber hinaus wurden weitere Tests bestanden wie Temperaturschocktests, Feuchte- und Klimaeinlagerungen. Weiterhin ist der Monopox MK055 für hohe Festigkeiten unter verschiedenen Einflüssen optimiert: Bild 4 veranschaulicht die hohe chemische Beständigkeit. Eingelagert wurde der Klebstoff 500 Stunden bei Raumtemperatur in den aggressivsten Medien wie Getriebeöl, Benzin oder Natronlauge.

Beständig gegen Öl und Benzin

Verwendung findet das Epoxidharz aber auch bei der Verklebung von Miniaturbauteilen wie Sensoren und Gehäusen, bei allgemeinen Elektronikanwendungen und im Smart-Card- und Smart-Label-Bereich. Die hohe Einsatztemperatur von bis zu 180 °C und die sehr gute Beständigkeit gegenüber Öl oder Benzin sind im Automotive-Sektor von Vorteil. Hier sind Sensoren oft aggressivsten Medien ausgesetzt. In der Elektronik ist der Monopox MK055 für die Verklebung verschiedener Bauteile und Materialien gut geeignet; etwa zur Fixierung von Spulen, dem Kleben von Sensoren und zum Abdichten von Gehäusen.

Verkleben von Magneten

Bei der Verklebung von Magneten wie im Raumfahrtprojekt Rokviss sind umfangreiche Tests und Voruntersuchungen aufgrund der hohen geforderten Zuverlässigkeit notwendig. Klebstoffe für diesen Anwendungsbereich müssen Anforderungen wie Temperaturfestigkeit und gute Medienbeständigkeit erfüllen. In Zusammenarbeit mit der BEC - Gesellschaft für Produktion Management mbH - hat Delo Industrie Klebstoffe eine Untersuchungsreihe mit unterschiedlichen Terramag NdFeB-Magneten der Reihe S (passiviert [unbeschichtet], Ni-beschichtet) durchgeführt und dokumentiert. Die dabei verklebten Magnete zeichnen sich besonders durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus und wurden für Motoranwendungen bis 210°C entwickelt.

Besonders gute Ergebnisse konnten einkomponentige und zweikomponentige Epoxidharzklebstoffe der Produktgruppen Monopox und Duopox erzielen. Diese Produkte sind vor allem für Anwendungen mit folgenden Anforderungen geeignet:

- Gute Haftung auf Metall und Magnet beziehungsweise Ferrit- Gute Feuchtebeständigkeit- Temperaturfestigkeit und Temperaturbeständigkeit: Dauereinsatz bis 200°C- Klimawechselbeständigkeit- Kurze Taktzeiten: Sehr schnelle Aushärtung der einkomponentigen Klebstoffe durch Induktion - Minimiertes Korrosionspotential durch säurefreie oder mineralisch gefüllte Klebstoffe- Spannungsausgleichende Varianten - Klebspalte ab 0,1 Millimeter

Aufnahme hoher Fliehkräfte

Der Einsatz der Klebtechnik bietet auch im Bereich der Magnetverklebung zahlreiche Vorteile, wie beispielsweise die Aufnahme hoher Fliehkräfte bei relativ hohen Temperaturen, die schnelle Aushärtung durch Induktion sowie gute Medienbeständigkeit. Auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ermöglicht der Einsatz von Klebstoffen eine hohe Produktqualität, höchste Zuverlässigkeiten und gleichzeitig kurze Taktzeiten. Aufgrund ihrer besonderen physikalischen Eigenschaften kommen Magnete daher in vielen technischen und elektronischen Anwendungsbereichen zum Einsatz. So lassen sich im Auto auch Magnetsysteme auf Eisenträger für verschiedenste Elektromotoren fixieren.

AutorBernd Scholl, Anwendungsingenieur Delo

InformationDelo Industrie KlebstoffeDelo-Allee 1D-86949 Windachwww.delo.de

Vertriebspartner in der SchweizEgli, Fischer & Co. AGGotthardstrasse 68022 ZürichTel. 044 209 81 11Fax 044 201 22 75ef@efco.ch www.efco.ch

AnwenderDeutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)Linder HöhD-51147 Kölnwww.dlr.de

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