Klettverschluss Der Klettverschluss aus Stahl

Mitarbeiter am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen der Technischen Universität München haben Klettverschlüsse aus Federstahl entwickelt, die gegen Chemikalien beständig sind und bei 800° C noch einem Zug von bis zu 35 t/m² standhalten.

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Den Klettverschluss hat der Schweizer George de Mestral vor über 60 Jahren erfunden. Nachdem er nach einem Jagdausflug mal wieder mühsam die vielen Kletten aus dem Fell seines Hundes zupfen musste, kam ihm die Idee: Nach dem Vorbild der Natur konstruierte er einen Verschluss aus vielen kleinen Schlingen und Haken, den Klettverschluss. „Der unschlagbare Vorteil einer Klettverbindung ist, dass sie einfach zu schließen und wieder zu öffnen ist“, erläutert Josef Mair, Mitarbeiter am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (utg) der TU München. Das Haken-Ösen-Prinzip kommt deshalb vielseitig zum Einsatz: Als Alternative zu Schnürsenkeln, zum Befestigen medizinischer Bandagen und Prothesen oder als Kabelschutzmanschetten on der Elektronik von Automobilen und Flugzeugen.

Metaklett, die stählernde Klettverbindung

Allerdings sind gängige Klettverbindungen aus Kunststoff nicht besonders beständig gegenüber Hitze und aggressiven Chemikalien. „Doch beispielsweise im Automobilbereich kann es sehr heiß werden. Schon ein in der prallen Sonne abgestelltes Fahrzeug erreicht Temperaturen von 80° C. In der Nähe des Abgastrümmers entstehen Temperaturen von mehreren Hundert °C. In Krankenhäusern werden zur Reinigung aggressive Desinfektionsmittel eingesetzt und beim Fassadenbau sind herkömmliche Klettbänder zu schwach“, erläutert Mair die Problemlage. Unter der Leitung von Professor Dr.-Ing. Hartmut Hoffmann entwickelte das utg im Rahmen eines 2005 gestarteten Verbundprojektes des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in enger Kooperation mit Partnern aus Industrie eine Lösung: Metaklett, die stählernde Klettverbindung.

Haltekraft von bis zu 35 Tonnen pro Quadratmeter

Temperaturen über 800° C oder aggressive Lösungsmittel sind für Metaklett kein Problem - und das bei einer Haltekraft von bis zu 35 Tonnen pro Quadratmeter bei Zug parallel zur Klettfläche. Senkrecht zur Klettfläche hält sie immer noch einer Zugkraft von sieben Tonnen pro Quadratmeter stand. Dennoch kann sie jedermann rasch und ohne jegliches Werkzeug lösen und wiederverschließen, wie ein Klettverschluss am Kinderschuh. Als Werkstoff wählten die Forscher einen Federstahl, der hohe elastische Verformbarkeit mit hoher Festigkeit vereint. Am Computer entwarfen die Forscher verschiedene dreidimensionale Modelle für das optimale Ineinandergreifen der Elemente. Sie wurden als Prototypen nachgebaut und umfangreichen Tests unterzogen. Allein von der Flamingo getauften Geometrie wurden rund 40 Variationen am Computer getestet. Dabei wurden ihre Bindungsstärken und ihr Verhalten bei extremen Temperaturen getestet, um die Grenzen ihrer Belastbarkeit auszuloten.

Teil 2: Inspiration aus der Natur

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