Kleben im Automobilbau
Nachbericht
Kleben im Automobilbau – eine Erfolgsgeschichte
- Automobilindustrie Vorreiter beim Kleben
- Klebtechnik unverzichtbar für Mischbauweisen
- Mehr als 150 Teilnehmer im Hau der Forschung, Nürnberg
Das elfte BAIKA-Kooperationsforum „Kleben im Automobilbau“ am Firmensitz der Bayern Innovativ GmbH im Haus der Forschung in Nürnberg spannte den Bogen von neuen Klebstoffen, dem Einsatzschwerpunkt Fahrzeuginnenraum über das Verkleben von Polymeren und innovative Methoden zur Qualitätssicherung bis hin zur Biomimetik.
Die Klebtechnologie ist klar auf Wachstumskurs. Laut FEICA (Fédération Européenne des Industries de Colles et Adhésifs) und Chem Research umfaßte der Weltmarkt für Kleb- und Dichtstoffe in 2010 ein Volumen von ca. 12 Mio. Tonnen mit einem Wert von 30 Mrd. €. Auf Europa entfielen davon ca. 31 %. Für den europäischen Markt zeichnete sich Ende 2010 ein zusätzlicher Bedarf von 6% gegenüber 2009 ab. Für 2011 wird ein Wachstum von 4% erwartet. Ein Marktsegment mit überdurchschnittlichem Wachstum von bis zu 8% ist dabei der Transportsektor.
„Die Entwicklung der Klebtechnik für Anwendungen im Automobilbau ist von einer großen Dynamik geprägt. Dieses Marktsegment wächst wesentlich stärker als der gesamte europäische Markt für Kleb- und Dichtstoffe.", erläuterte Dr. Kord Pannkoke, Bayern Innovativ GmbH, Nürnberg. Gesellschaftliche Megatrends wie die Elektromobilität beflügeln dabei den Einsatz der Klebtechnik. So ist das Kleben mittlerweile ein unverzichtbarer Fügeprozess für das Multi Material Design von Leichtbaufahrzeugen. Das stetig zunehmende Interesse am Industriearbeitskreis im nunmehr elften Jahr bestätigt diesen Trend eindrucksvoll.
„Der Klebstoffmarkt in Deutschland mit einem Umsatz von ca. 3 Mrd. € generiert dabei eine Wertschöpfung von 300 Mrd. €. ", ergänzte Prof. Dr. Andreas Groß, Leiter des Klebtechnischen Zentrums am Fraunhofer-IFAM und Partner des BAIKA-Industriearbeitskreises ‚Kleben im Automobilbau‘. „Deutschland ist Weltmarktführer in der Klebtechnik.", so Prof. Groß weiter.
„Dem Kleben gehört die Zukunft im Automobilbau!", bestätigte Dr. Harry Keller vom Ford Forschungszentrum in Aachen. „Auch wenn man demnächst in der Lage sein wird, Kunststoff mit Aluminium zu verschweißen, ändert das nichts am Vormarsch der Klebtechnik als wesentliche Fügetechnik für die Umsetzung von Mischbauweisen." Aber: „Ohne die Zulieferer geht heute nichts mehr!" Denn die Qualität von Klebverbindungen hänge sehr von der Stabilität der Fügeprozesse ab. 85% der Schadensfälle von Klebverbindungen sind auf Prozessfehler zurückzuführen. Die Prozeßstabilität wiederum werde stark beeinflußt von den Zulieferern. „Kleben ist Chemie, Physik und hohe Ingenieurskunst.", so Prof. Groß. „Der Klebstoff, die Adhäsion und die Konstruktion bestimmen das Ergebnis."
Die bestehenden Fertigungsabläufe in einem Unternehmen sind auch die wesentlichen Taktgeber für neue Klebeprozesse wie Jens Florian Noak, Senior Adhesive Engineer von der Webasto Utting GmbH anhand der Verklebung eines Sichtteils aus Polycarbonat im Fahrzeug-Außenbereich demonstrierte. Das Prozessfenster selbst für komplexe Verklebungen wie in diesem Fall wird wesentlich durch die gesamte Prozess- und Logistikkette bestimmt. „Im Dachbereich besteht ein großes Potential für den Leichtbau, da hier der Schwerpunkt des Gesamtfahrzeuges maßgeblich definiert wird.", Noak weiter. „Insbesondere die Verbindung unterschiedlicher Materialien wie Kunststoffe und Leichtmetalle werden zukünftig von großer Bedeutung sein."
Die Klebstoffindustrie wird auf diese neuen Herausforderungen reagieren müssen. „Zukünftig kommen Klebstoffe mit weniger temperaturabhängigen Elastizitätsmoduln zum Einsatz.", prognositizierte Dr. Hartwig Lohse, KLEBTECHNIK Dr. Hartwig Lohse e.K. hierzu.
Doch nicht nur die Klebstoffauswahl, sondern auch die Vorbehandlung der zu fügenden Oberflächen, beispielsweise von Kunststoffen, kommt große Bedeutung zu. Dr. Irene Jansen, Gruppenleiterin Klebtechnik vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik in Dresden hob hierzu die Vorteile des Lasereinsatzes zur Oberflächenvorbehandlung hervor. Interessant seien vor allem die Selektivität der Wirkeffekte und die Möglichkeit zum Einsatz in verschiedenen Prozessstufen, vom Reinigen bis zum Aufschmelzen von Hotmelts.
Aspekte der Qualitätssicherung thematisierte Dr. Susanne Markus, Gruppenleiterin ‚Qualitätssicherung Oberfläche‘ vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen. Die Methode der Thermographie sei ein probates Mittel, um visuell nicht prüfbare Applikationen qualitativ und quantitativ zu erfassen. „In bestimmten Einsatzfeldern ist eine derartige Methode eine sinnvolle Ergänzung oder Alternative zu Fluoreszenzmarkern.", so Dr. Markus.
Timm Schulze und Andreas Dietze, Branchenmanager Automobil/Textil der JOWAT AG Detmold setzten einen Einsatzschwerpunkt ‚Fahrzeuginnenraum‘ und zeigten aktuelle Trends mit Schmelzklebstoffen auf. So findet die Laseraktivierung von Hotmelts eine erste industrielle Umsetzung bei der Kantenanleimung von Möbeln. „Dieses Verfahren lässt sich auch auf die Kaschierung von Textilien im Fahrzeuginterieur übertragen. Für Klebstoffhersteller, die am Anfang der Prozesskette stehen, sind dabei Kooperationen wesentlich, um Innovationen, also die Umsetzung von technischen Neuerungen, erfolgreich voranbringen zu können.", hob Schulze abschließend hervor.
Das Kooperationsforum spannte den Bogen der Beiträge bis zur Biomimetik. „Bereits 2004 haben wir das Thema Bionik aufgegriffen. Heute stehen geckoinspirierte Haftsysteme an der Schwelle zur industriellen Anwendung.", so Dr. Pannkoke. „Die Evolution hat unterschiedliche Strategien für die Haftung an Oberflächen entwickelt. Neben der trockenen Haftung, wie z.B. beim Gecko, ist die sekret vermittelte Haftung ein hochinteressantes Forschungsgebiet.", erläuterte Julius Braun, Abteilung für Evolutionsbiologie der Invertebraten der Universität Tübingen Hier wird wiederum unterschieden zwischen glatten und behaarten Tarsen (Füßen von Insekten). Mittels speziell abgestimmter Sekrete, die sowohl in Punkto Polarität, Viskosität und Thixotropie auf die jeweilige Haftaufgabe hin optimiert sind, gelingt es der Natur, eine perfekte Balance zwischen Haftung und Lokomotion sprich Fortbewegung, zu finden. „Hier kommen im Gegensatz zur meist proteinvermittelten Dauerklebung, Sekrete zum Einsatz, die zu einem großen Teil aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehen", Braun weiter.
152 Teilnehmer, so viele wie noch nie, kamen in die Nürnberger Akademie, um sich über aktuelle Trends und Zukunftsthemen der Klebtechnik zu informieren und neue Kontakte zu knüpfen. Neben dem Automobilbau waren vertreten die Klebstoffindustrie, die Applikationstechnik, der Maschinenbau und weitere Anwenderbranchen wie die Luftfahrt bis hin zu einigen Bereichen der Konsumgüterindustrie. Dr. Pannkoke abschließend: „Die Strahlkraft der innovativen Klebtechnik über den Automobilbau hinaus forciert viele neue Anwendungen. Wir freuen uns daher auf ein zwölftes Kooperationsforum im nächsten Jahr."
