Polyurethan-Klebstoff ermöglicht effiziente Rotorblatt-Herstellung

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Klebstoff erfüllt alle vorgegebenen Spezifikationen des G.L.

Der Klebstoff verhält sich in seinem physikalischen Eigenschaften temperaturabhängig. In einem Temperaturbereich, der als Glasübergang (Tg) bezeichnet wird, ist diese Veränderung der mechanischen Eigenschaften signifikant. Der Glasübergang trennt in den unterhalb liegenden spröden Bereich (Glasbereich) vom oberhalb liegenden weichen Bereich (gummielastischer Bereich). „Für die Windkraft Rotorblätter wird deshalb ein Tg von mindestens 65 ° C verlangt, um dem Kriechen der Klebeverbindung (Relativverschiebung der Füge Partner) vorzubeugen und bei höheren Umgebungstemperaturen eine gewisse Steifigkeit zu erzielen“, erläutert Gansow. Je nach gewünschter Elastizität liegt dieser bei Polyurethanklebstoffen üblicherweise jedoch nur zwischen -30°C und 45 °C. Macroplast UK 1340 erfüllt allerdings mit einem Tg von 65°C und höher die Anforderungen des Germanischen Lloyd. Umfangreiche Prüfungen haben laut Henkel zudem eine Zugscherfestigkeit oberhalb von 20 MPa im Temperaturbereich zwischen -40 und 80 °C nachgewiesen. „Damit erfüllt Macroplast UK 1340 alle durch den G.L. vorgegebenen Spezifikationen“, sagt Gansow.

PUR-Klebstoff härtet bei niedriger Reaktionstemperatur aus

Der zweikomponentige Polyurethanklebstoff besteht aus Harz und Härter. Nach dem Anmischen liegt die Topfzeit zwischen 60 und 80 Minuten, bei einer optimalen Umgebungstemperatur von 20 °C. „Klebstoffe auf Polyurethanbasis können in ihrer Reaktionsgeschwindigkeit variabel eingestellt werden und ermöglichen so eine erhebliche Zeiteinsparung in der Produktion von Rotorblättern“, erklärt Gansow. Mit Topfzeiten von 1 bis zu 80 Minuten können sie an den Produktionsprozess beliebig angepasst werden, ohne den Nachteil einer partiellen Überhitzung der Klebefuge. Die Aushärtung des PUR-Klebstoffs findet bei einer deutlich niedrigeren Reaktionstemperatur bis zu maximal 75 °C statt.

PUR-Klebstoff ermöglicht kürzere Zykluszeiten

Wird die Reaktionstemperatur für den Verarbeitungsprozess gesenkt, so verringert sich das Risiko, dass beim Verkleben von Kompositmaterialien durch zu hohe Wärmebelastungen Spannungsrisse entstehen, die das gesamte Rotorblatt schwächen. Die Exothermie ist zudem abhängig von der Klebstoffmenge, die abreagiert und Wärme freisetzt. Somit werden Bereiche, in denen viel Klebstoff eingesetzt wird, deutlich heißer als andere mit weniger Klebstoffmenge. Bei einem Rotorblatt kommt es zu erheblichen Unterschieden in der Klebstoffauftragsmenge und dadurch zu erheblichen Spannungsunterschieden. An den Grenzflächen solcher Spannungsfelder treten in der Folge mechanische Defekte auf, falls die Spannungen nicht durch aufwendige Temperatur Nachbehandlung (Tempern) abgefangen werden. Hier haben Polyurethan-Systeme mit niedriger Exothermie deutliche Vorteile, vor allem in großen Schichtstärken. „Verglichen mit den bisher üblichen Epoxidharz-Systemen führt die Nutzung der PU-Technologie zu zahlreiche Verbesserungen bei der Herstellung von Windkraftanlagen“, bewertet Michael Gansow. Kürzere Zykluszeiten, ohne die damit verbundenen Nachteile erhöhen die Produktivität, während der Klebstoff höchste Qualitätsanforderungen erfüllt.

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