US-Bond

Projekt-Titel	US-BOND
Projekt-Untertitel	Optisch und qualitativ hochwertiges Verkleben von Glaskonstruktionen durch Ultraschallunterstützung
Projektleiter	Prof. Dr.-Ing. Michael Engelmann (TU Dresden)
Mitarbeiter	Dipl-Ing. Philipp Kießlich (TU Dresden)
Partner	isi-sys GmbH KL megla Germany GmbH Metallbau Windeck GmbH Universität Kassel - Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
Förderung	BMWK – Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Laufzeit	2023-2025

Projektbeschreibung

Die Klebtechnik bietet enormes Potenzial durch materialeffiziente Leichtbauweisen und innovative Materialkombinationen Ressourcen zu schonen. Trotz vieler Vorteile bestehen im Bauwesen bisher noch Vorbehalte, die sich auf hohe Anforderungen an die Bauwerkssicherheit, aber auch die fehlende Erfahrung und Zweifel an der Ausführungsqualität zurückführen lassen. Diese Vorbehalte lassen sich überwinden, wenn der Klebprozess unter den besonderen baurechtlichen, baukonstruktiven und baupraktischen Anforderungen beherrschbar gestaltet wird.

Der Glas- und Fassadenbau eignet sich besonders durch seinen hohen Vorfertigungsgrad und die vergleichsweise hohe Präzision für das Kleben. Gleichzeitig steigen in diesem Segment die architektonischen Ansprüche an Formgebung und Individualität. Auch im Innenbereich werden zunehmend großflächige Verglasungen für Trennwände, Ganzglasanlagen, Duschabtrennungen oder begehbare Glaspaneele eingesetzt. Kleben ermöglicht hierbei ein einheitliches und optisch hochwertiges Erscheinungsbild. Um dieses zu gewährleisten, sind strenge Anforderungen an den Klebprozess und die Reinheit der Oberflächen zu stellen, welche vom produzierenden Gewerbe nur mit enormem Aufwand eingehalten werden können. Insbesondere stören Fehlstellen wie Blasen, Anspritzlinien, und Benetzungsfehler im Klebstoff oder auf der Fügeteiloberfläche die optische Erscheinung. Zusätzlich können Fehlstellen die Beanspruchbarkeit der Konstruktion punktuell vermindern.

Das Projekt adressiert diese Schwerpunkte durch den Einsatz der Ultraschalltechnologie. Dabei erfolgt eine zeitlich und räumlich definierte Anregung mit Ultraschall während des Klebens. Kontaminationen können von der Oberfläche in den Klebstoff gelöst werden, wo sie nicht sichtbar sind und die Haftung auf der Oberfläche nicht beeinträchtigen. Zusätzlich sind Verbesserungen der Mischgüte, Porosität und der mechanischen Eigenschaften möglich.

Den ersten Projektschwerpunkt bildet die Charakterisierung typischer Fehlstellen verschiedener Klebstoffe in der Ausführung. Auf dieser Grundlage werden Prozessgrößen identifiziert, um die Weiterentwicklung der Anregerfrequenz variabel und betriebssicher zu gestalten. Die Prozess-entwicklung wird von der Charakterisierung der Klebstoffe während der Behandlung begleitet. Dabei ist es das Ziel, die Methodensicherheit durch die Verringerung von fertigungsbedingten Inhomogenitäten zu steigern. Diese kommt auch einer effizienten Bemessung der Klebverbindung zugute. Zur Anwendung im Klebprozess werden Adapter entwickelt, welche die Anwenderfreundliche Einbindung des Ultraschalls in punkt- und linienförmige Klebungen ermöglicht. Alle Erkenntnisse münden in einem Qualitätssicherungskonzept.

Ansprechpartner TU Dresden

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Dipl.-Ing. Philipp Kießlich

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Kontaktinformationen

Institut für Baukonstruktion

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Besuchsadresse:

ABS 30, Haus 116, Raum 06-022 August-Bebel-Straße 30

01219 Dresden

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Professor für Nachhaltige Baukonstruktion

Prof. Dr.-Ing. Michael Engelmann

Leiter des Instituts für Baukonstruktion