Untersuchung einer neuartigen Methode zur Oberflächenvorbehandlung von Faserverbundstrukturen auf Epoxidharzbasis

Kurzfassung

Aufwendige und zeitintensive Verfahren zur Oberflächenaktivierung von faserverstärkten Kunststoffen begrenzen den industriellen Einsatz der Werkstoffe in effektiven Klebverbindungen. Eine Herausforderung ist es ein Verfahren zu finden, welches Oberflächen schnell und reproduzierbar vorbehandelt und zudem einen wirtschaftlichen Vorteil schafft. Die Vorbehandlung mit Hilfe von Aluminiumfolie ist eine neue Methode zur Oberflächenaktivierung, die in dieser Arbeit betrachtet wird. Der Prozessschritt der Aktivierung wird experimentell untersucht und hinsichtlich der Anwendbarkeit in einem industriellen Umfeld analysiert. Prüfungen verschiedener Aluminiumfolien ermöglichen eine Eingrenzung der zu verwendenden Folien. Es zeigt sich, dass mit Reinaluminiumfolien mit einer Dicke von 50 bis 100 µm und Verbundfolien das Abschälen der Folien mit geringem Kraftaufwand möglich ist. Zudem bieten die Folien einen Schutz gegenüber äußeren Verunreinigungen. Im Vergleich mit anderen konventionellen Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung wird eine gute Benetzbarkeit der aktivierten Oberfläche und eine vergleichbare Haftfestigkeit im anschließenden Klebprozess festgestellt. Das Verfahren wird hinsichtlich einer industriellen und wirtschaftlichen Anwendung untersucht und auf seine Wirtschaftlichkeit hin analysiert. Der Prozess wird anhand mehrerer Kriterien mit einem ausgewählten manuellen Verfahren verglichen. Im Hinblick auf Reproduzierbarkeit und Handhabung kann dabei eine signifikante Verbesserung erzielt werden, indem die Anzahl der Parameter und komplexe Arbeitsschritte reduziert werden. Zudem wird eine Reduktion von Zeit- und Kostenaufwand deutlich, sodass die Wirtschaftlichkeit des untersuchten Verfahrens zur Oberflächenaktivierung gesteigert wird.