J1307

Thema:

Lack als Kleber? Entwicklung eines flexiblen Klebers aus Lackrohstoffen

Andreas Rudolf Micke	17

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Felix Janning	18

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Frederic Kanter	18

Ort: Haltern am see


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Schule:
Joseph-Haydn-Gymnasium
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Betreuung:
Klaus Arlt

Kurzfassung:


	Jeder kennt das Problem. Verklebt man zwei Gegenstände miteinander, so hält dies für gewöhnlich relativ gut. Problematisch wird es meistens erst dann, wenn die beiden Gegenstände gegeneinander verdreht werden, also eine Torsionsbelastung auf die Klebestelle wirkt. In diesem Fall kapitulieren viele Kleber und die beiden verklebten Gegenstände lösen sich voneinander. Bei Metallen ist dies besonders gut zu sehen. Uns ist aufgefallen, dass Lacke sehr gut auf Autos haften und gleichzeitig flexibel sein müssen, da die Lackierung, zum Beispiel bei einem Unfall, stark beansprucht wird, jedoch trotzdem nicht abplatzt. In Anbetracht dessen fragten wir uns, ob es nicht möglich sei aus Lacken oder deren Komponenten einen Kleber mit eben diesen Eigenschaften zu entwickeln. Also einen Kleber, der sich eben nicht bei Torsionsbelastung löst. Doch ist dies überhaupt möglich? Und wenn ja, wie gut ist so ein Kleber dann tatsächlich? Ist dieser besser als ein normales Referenzprodukt aus dem Baumarkt? Wir begannen daraufhin einen Kleber aus Epoxyden und Aminohärtern zu entwickeln, da diese die Hauptbestandteile von Lackgrundierungen sind. Die von uns hergestellten Proben mussten wir natürlich noch testen. Wir haben dann verschiedene Schnelltests entwickelt, zunächst sehr einfache, im Verlauf der Arbeit immer besser differenzierende Tests wie zum Beispiel dem Keiltest. Dabei wurden zwei ca. 30 cm lange Metallbleche bis zur Hälfte verklebt und mit einem Keil auseinandergetrieben. Der Keil wird bis zur Mitte also 15 cm geschoben. Die Bruchstelle wurde markiert und verglichen. Nachdem wir einen viel versprechenden Kandidaten entwickelt hatten, haben wir diesen gegen einen Zwei-Komponentenkleber auf Epoxyd-Basis aus dem Baumarkt antreten lassen. Hierfür haben wir uns eine einfache, jedoch trotzdem aussagekräftige Testmethode entwickelt. Dabei werden zwei Aluminiumstreifen (5*40 cm) über Kreuz (90°) mittig mit dem Kleber verklebt (Referenz und optimierte Kleber). Dann wird eine Achse fixiert. Am Ende der anderen Achse wird mittels Federwaage (bis 20 kg) bis zum Abriss gezogen. Die dann gemessenen Kilos sind ein Maß für die Torsionsfestigkeit. Als Ergebnis konnte festgestellt werden, dass wir einen flexibleren und besseren Kleber als den käuflichen Metallkleber entwickelt haben.

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