Forschung
Prof. Dr.-Ing. Michael Wibbeke (HSHL) und Nick Chudalla (wiss. Mitarbeiter im LWF) beim bauteilschonenden Entfügen einer geklebten Karosserieaußenhaut durch den Einsatz des entwickelten Verfahrens - Photo: LWF.
23.05.2022

Klebverbindung schonend lösen

Universität Paderborn und Hochschule Hamm-Lippstadt verkaufen Verfahren

Für eine nachhaltige Mobilität ist ein verantwortungsvoller Umgang mit Ressourcen entscheidend. Neben einer intelligenten Kreislaufwirtschaft, die auf ein effektives Recycling von Werkstoffen und Komponenten setzt, müssen auch nachhaltige Wertschöpfungsketten geschaffen werden. Was eignet sich dabei besser, als die Aufbereitung und Reparatur bereits bestehender Bauteile? Forscher der Universität Paderborn und der Hochschule Hamm-Lippstadt haben gemeinsam eine Erfindung getätigt, die das zerstörungsfreie Lösen von Klebverbindungen ermöglicht. Dieses patentierte Verfahren wurde nun an die mycon GmbH verkauft. PROvendis verhandelte im Rahmen des Verbundprojektes NRW Hochschul-IP erfolgreich den Kauf- und Übertragungsvertrag.

Karosserien, Batteriegehäuse oder auch Bauteile im Luftfahrzeug- und Schienenbau sind heutzutage häufig stoffschlüssig geklebt. Um diese unter Nachhaltigkeitsaspekten reparieren, warten und instandsetzen zu können, müssen die Klebverbindungen gelöst werden. Stand jetzt werden für diesen Entfügeprozess Bauteile lokal erwärmt, beispielsweise mit Heißluftgebläsen oder Infrarotstrahlern. Diese Erwärmung geschieht jedoch teilweise ungezielt. Die Komponenten können durch die Hitze beschädigt werden, ein erneutes Kleben oder Weiterverwenden ist dann häufig nicht mehr möglich.

Die Forscher Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut, Dr.-Ing. Marc Wünsche und Dr.-Ing. Jan Ditter der Universität Paderborn haben zusammen mit Prof. Dr.-Ing. Michael Wibbeke der Hochschule Hamm-Lippstadt einen anderen Ansatz für das Lösen von Klebverbindungen entwickelt:

„Das neue Verfahren basiert darauf, die im Klebstoff enthaltenen Elastomere bei niedrigen Temperaturen zu verspröden und so die Trennung mit einem kurzen starken Impuls möglich zu machen. Die Klebverbindung wird dazu auf bis zu -80 °C gekühlt”, erläutert Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut vom Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn.

Die Materialien werden dann durch das spröde Bruchverhalten werkstoffschonend getrennt, die Teile können anschließend wieder verwendet und beispielsweise neu geklebt werden.

Um dieses Verfahren industriell nutzen zu können, haben die Forscher eine spezielle Vorrichtung zur Tiefkühlung mit flüssigem CO2 entwickelt. Das CO2 aus einer Druckflasche wird gezielt an die zu kühlende Klebverbindung geleitet. Die Forscher haben zusätzlich ein flexibles Kopfstück entworfen, mit dem auch gekrümmte Teile gekühlt werden können. Das Kopfstück wird durch Magnete an Stahlbauteilen gehalten oder kann an die zu kühlende Stelle gedrückt werden.

Die mycon GmbH hat die Erfindung bereits in die Praxis gebracht: „Wir haben ein Entfügesystem entworfen, welches auf den Arbeiten der Forschergruppe beruht und sich auch aus dem wertvollen Austausch mit den Forschern speist. Wir konnten die Entwicklungen mit unseren eigenen Patenten und Innovationen kombinieren und haben ein System erarbeitet, das Reparaturen und Recyclingmaßnahmen erheblich vereinfacht”, so Geschäftsführer Oliver Kipp. „Wir sind sehr froh, eine so starke Partnerschaft zwischen Wissenschaft und Wirtschaft aufgebaut zu haben.”

Die Bielefelder mycon GmbH, spezialisiert im Bereich Entwicklung, Produktion und Vertrieb von Produkten und Automatisierungstechniken im Bereich der Industriereinigung, nutzt das System zum Entfügen von Klebverbindungen von Fahrzeugkarosserien. Weitere Einsatzmöglichkeiten werden die Hochschule Hamm-Lippstadt, die Universität Paderborn und die mycon GmbH gemeinsam entwickeln: Auf Basis der erfolgreichen Zusammenarbeit wurde ein Antrag bei der Fördermaßnahme „Auf dem Weg zur nachhaltigen Mobilität durch kreislauffähige Wertschöpfung“ beim Bundesministerium für Bildung und Forschung eingereicht.

(Quelle: PROvendis GmbH)

 

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