Verbundprojekt

Debonding on Demand

Gezielt lösbare Klebverbindungen - Debonding on Demand

Kurzfassung:

Die Projektgemeinschaft entwickelte eine Technologie, die es erlaubt, Klebstoffformulierungen mit gezielter Wiederlösbarkeit zu erzeugen. Hierzu wurden einfach anwendbare Prinzipien zur gezielten Wiederlösbarkeit von Klebverbindungen, vorzugsweise durch eine Kombination von chemischen und thermischen Effekten erarbeit. Dies wurde an mehreren ausgewählten Praxisbeispielen demonstriert. Die Projektpartner stehen für Anwendung und Verwertung der Ergebnisse in der Elektronik, in der Baubranche, sowie im Automobil- und Flugzeugbau.

Projektdauer: 01.07.06 - 30.06.09

Projektkoordinator:

Dipl.-Chemikerin Eike Langkabel
Fraunhofer-Einrichtung Polymermaterialien und Composite (PYCO)
Tel.: +49 3328 330-278
E-Mail: eike.langkabel@pyco.fraunhofer.de

Ansprechpartner bei PTKA-PFT:

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Christel Schwab
Tel.: +49 721 608-25288
E-Mail: christel.schwab@kit.edu

 

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Das gezielte Lösen von Klebverbindungen wurde bislang in ersten Ansätzen in Forschungsprojekten bearbeitet - eine Umsetzung für praktische Anwendungen in der industriellen Fertigung hat jedoch bislang noch nicht stattgefunden. Problematisch ist bisher vor allem das Trennen einer strukturellen Klebverbindung.
In der Elektronikbranche besteht schon in der Produktion das Problem, fehlerhaft geklebte, hochwertige Bauelemente von den Leiterplatten wieder zu entfernen, um diese gezielt zu ersetzen. Hierbei steht die Ressourcen-Schonung im Vordergrund, denn empfindliche Bauelemente können nicht mit Gewalt wieder von der Leiterplatte getrennt werden, ohne Schaden zu nehmen. Interessant sind die neuen Möglichkeiten aber auch zur Vereinfachung des Recyclings von Elektronikschrott.
Auch bei Wartung und Reparatur komplexer, langlebiger und hochwertiger Produkte wie Autos, Flugzeugen oder Schiffen ist oftmals eine wirtschaftliche Lösung der Klebverbindung erwünscht. Zunehmende Bedeutung gewinnt außerdem das problemlose und rückstandsfreie stoffliche Trennen von Erzeugnissen aus unterschiedlichen Werkstoffen für das Recycling.

Projektziele
Die wesentlichen Ziele des Projektes waren:
- Die Erarbeitung einfach anwendbarer Prinzipien zur gezielten Wiederlösbarkeit von Klebverbindungen, vorzugsweise durch eine Kombination chemischer und thermischer Effekte (chemische Sollbruchstelle und Expansion);
- Demonstration der Wiederlösbarkeit auf "Knopfdruck" an ausgewählten Praxisbeispielen;
- Entwurf eines Technologiekonzeptes für KMU.
Im einzelnen wurden die Beherrschung der Wiederlösbarkeit für Struktur- und Elektronikklebstoffe, Konzepte der gezielten Depolymerisation der Klebstoffmatrix sowie leitfähige Beschichtungen für elektrisch lösbare Klebstoffe entwickelt.
Konkret wurden Ergebnisse in der Aufbau und Verbindungstechnik der Elektronik, in Anwendungen für Fertigbadsysteme, PKW-Verglasung, PKW-Front- und Rückleuchten sowie für rückstandsfrei lösbare Bodenbeläge in der Kabinenausstattung im Flugzeugbau erzielt.

Ergebnisse und Anwendungspotential:
Die Projektergebnisse lassen eine breite Anwendung in vielen Branchen zu. Die Ergebnisse mit den Anwendungen wurden dokumentiert.

Publikationen

Debonding on Demand

Autor: Langkabel, E;. et al.

Verlag: Fraunhofer Publica, als E-print

Erscheinungsjahr: 2010

Beschreibung: Der Bericht beschreibt die Forschungsergebnisse des Verbundprojekts "Debonding on Demand". Die durchgeführten Untersuchungen wurden auf der Basis von Polyurethan und Epoxidharzen vorgenommen. Dabei wurden drei Ansätze verfolgt: das thermische Lösen der Klebverbindung durch den Einsatz von Spaltreagenzien und Expansionssstoffen sowie das Lösen der Klebverbindung durch Anlegen einer elektrischen Spannung.

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