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Kleben Drei News zum Thema Kleben

| Redakteur: Dorothee Quitter

Ein gummiartiger Klebstoff, ein Klebeverfahren für Solarzellen und eine intelligente Klebstoffapplikation – Lesen Sie, was es damit auf sich hat.

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Teamtechnik zeigte auf der Intersolar 2019 ein neues Verfahren, das sensible HJT-Zellen prozesssicher verklebt.
Teamtechnik zeigte auf der Intersolar 2019 ein neues Verfahren, das sensible HJT-Zellen prozesssicher verklebt.
(Bild: Teamtechnik)

Klebstoff soll Energie absorbieren

Der elastische Kleber wird an einem biaxialen Tischprüfsystem getestet.
Der elastische Kleber wird an einem biaxialen Tischprüfsystem getestet.
(Bild: TH Mittelhessen)

Im Forschungsprojekt „Innovatives Konstruktions- und Fertigungsverfahren auf Basis crashenergie-absorbierender hyperelastischer Klebungen“ will die TH Mittelhessen mit den Unternehmen GlueTec Industrieklebstoffe und Volante Verkleidungssysteme einen gummiartigen Klebstoff entwickeln. Er soll physiologisch und toxikologisch unbedenklich sein und aus produktionstechnischen Gründen schnell aushärten. Damit wollen sie Klebefugen herstellen, die zum Beispiel bei einem Unfall einerseits stabil sind und andererseits möglichst viel Stoßenergie absorbieren. Neue Messverfahren zur Bruchmechanik von hyperelastischen Klebeverbindungen werden im Rahmen des Projekts ebenfalls entwickelt. Dabei wird die Rissausbreitung bei hohen Geschwindigkeiten mit Highspeed-Kameras dreidimensional erfasst. Auf Basis der Messergebnisse sollen Simulationsmodelle entwickelt werden, die das hyperelastische Verhalten beschreiben.

Verbindung von Solarzellen

Teamtechnik zeigte auf der Intersolar 2019 ein neues Verfahren, das sensible HJT-Zellen prozesssicher verklebt.
Teamtechnik zeigte auf der Intersolar 2019 ein neues Verfahren, das sensible HJT-Zellen prozesssicher verklebt.
(Bild: Teamtechnik)

Mit dem von Teamtechnik entwickelten ECA (Electrically Conductive Adhesive)-Verfahren können sensible HJT (Heterojunction)-Solarzellen prozesssicher verklebt werden. Bei dieser Technologie wird ein leitfähiger Klebstoff in einem Siebdruckverfahren beidseitig auf die Zelle aufgebracht. Anschließend werden LCR (light-capturing ribbons)-Verbinder zum Verschalten der Solarzellen zu einem String auf den Zellen positioniert und bei Temperaturen von ca. 160 °C erfolgt die vollständige Aushärtung des Klebers. Das ECA-Verfahren reduziert die thermische und mechanische Belastung der empfindlichen Zellen und erhöht die Zuverlässigkeit der Module. Die Klebestringer-Maschine TT1600ECA ist speziell für das Verbinden mit elektronisch leitfähigem Kleber (ECA) ausgelegt und ermöglicht die prozesssichere Serienproduktion mit hohen Stückzahlen. Die Anlage vereint im 2,25-Sekunden-Takt HJT-Solarzellen mit LCR-Verbindern.

Klebstoff-Applikation wird intelligent

Die von Nimak, Quiss und Fraunhofer IFAM entwickelte Klebstoff-Applikation setzt neue Maßstäbe in der Luft- und Raumfahrtindustrie.
Die von Nimak, Quiss und Fraunhofer IFAM entwickelte Klebstoff-Applikation setzt neue Maßstäbe in der Luft- und Raumfahrtindustrie.
(Bild: Nimak)

Ein völlig neues vollautomatisiertes und geregeltes Klebstoff-Applikationssystem mit einer 3D-Bildbearbeitung ist das Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklung der Unternehmen Nimak und Quiss sowie dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM). Nimak hat seine Kompetenz bei der Entwicklung der Dosiertechnik und -steuerung eingebracht, Quiss hat die industrielle Bildverarbeitung umgesetzt und das Fraunhofer IFAM zeichnete für die Automatisierung der Anlage und Robotik verantwortlich. Hintergrund für die wegweisende Innovation ist die Gewichtsreduktion und der Leichtbau in der Luft- und Raumfahrtindustrie. In diesem Kontext geht es auch um die Verklebung und Versiegelung von Strukturelementen wie Fenstern, Leitwerken oder Tragflächen und dabei um die richtige Menge und Gleichmäßigkeit des aufzutragenden Montage- und Klebstoffs.

Bislang werden die Bauteile in aufwendigen Spannvorrichtungen fixiert, damit der Roboter den Klebstoff an immer der gleichen programmierten Position aufbringt. Ein geregeltes Anpassen an Bauteillage und Parameter ist dabei nicht möglich. Das neue intelligente Dosiersystem erfasst nun die jeweilige Lage des Bauteiles und appliziert den Montage- und Klebstoff automatisch an die vorgesehene Stelle. Die Auftragsbahn wird durch die Kamera permanent überwacht, die über eine Schnittstelle Signale an die Dosiersteuerung gibt. Die Sensorik kontrolliert zudem die aufgetragene Menge und übermittelt diese Daten ebenfalls dorthin. Mögliche Abweichungen beim Auftrag der Klebstoffraupe kann das System in Echtzeit erkennen und sofort korrigieren.

Die Technologie von Nimak basiert auf dem Dosiersystem „a.tron“ für 1K-Kleber. Auf dieser Basis entwickelte das Unternehmen in dem Verbundprojekt ein in fast allen Punkten optimiertes System, das sich nun auch für 2K-Anwendungen eignet. Dieses reicht von einer neuen speziellen Applikationsdüse für höchstmögliche Regelgeschwindigkeit über eine innovative Steuerungs-Software bis hin zur Auswahl der Hardware. Die damit möglichen Vorteile einer optimalen Dosierung des Montage- und Klebstoffs und damit der Gewichtsverringerung sowie die Anpassungsmöglichkeit des Auftrages an die jeweiligen Bauteilgeometrien machen die nun auf den Namen „a.tronNEXT“ getaufte Dosiertechnik auch für andere Bereiche interessant.

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