Epoxid und Aluminium im Klebverbund nach mechanischer Vorbehandlung und nach Alterung

In der technischen Praxis müssen die verschiedenartigsten Werkstoffe beschichtet, zu Bauteilen verarbeitet und gefügt werden. Je unterschiedlicher die Werkstoffeigenschaften sind und je weniger der Ingenieur die Veränderung dieser Eigenschaften durch das Fügen tolerieren kann, um so mehr rückt das Kleben als mögliche Fügetechnik in den Blickpunkt. Klebstoffe können ihre Eigenschaften aber nur dann bestens in der Klebung entfalten, wenn die Klebfläche der Fügeteile optimal vorbereitet wurde. Viele Vorbehandlungsverfahren sind dafür in Gebrauch. Chemische Beizen erzielen bisher die besten technischen Ergebnisse. Ökologische und ökonomische Erwägungen stimulieren aber zunehmend die Suche nach Alternativen. In diesem Kontext verdient das Druckluftstrahlen Aufmerksamkeit. Es ist eine alte, wenn nicht die älteste Art der Vorbehandlung für viele technische Oberflächen und wurde unter mechanistischen Aspekten oft untersucht. Die Analyse der Literatur zeigt allerdings, daß die tribochemischen Wirkungen, die ein Strahlmittel auf metallische Oberflächen ausübt, weitgehend unerforscht geblieben sind. In dieser Hinsicht versteht man auch die chemischen Vorbehandlungsverfahren nicht hinreichend gut. Infolgedessen kennt man auch die Wirkungen nur ungenügend, die von vorbehandelten Metalloberflächen auf organische Schichten, und dabei insbesondere auf polymerisierende Reaktivsysteme in Beschichtungen, Lacken oder Klebstoffen, ausgehen. Die empirische technische Erfahrung lehrt jedoch, daß Struktur und Eigenschaften des entstandenen Polymers durch diese Wirkungen wesentlich modifiziert werden können. Oft bemerkt man diese Modifikationen schon unmittelbar nach der Herstellung des Polymer-Metall-Verbundes. Noch deutlicher werden sie während der Alterung des Verbundes im Laufe seiner Anwendung in einem Bauteil, wenn es den Schwankungen des Klimas, insbesondere von Temperatur und Feuchte, und den verschiedensten chemischen Stoffen ausgesetzt ist. Deshalb betrachtet dieses Buch, das auf Herrn Bockenheimers Dissertation beruht, eine ganze Reihe von Fragen: Welche Wirkungen hat das mit scharfkantigen Korundkörnern bzw. runden Glaskügelchen ausgeführte Druckluftstrahlen auf den chemischen Zustand und auf die Morphologie der Oberfläche einer technisch weit verbreiteten Aluminiumlegierung? Welche Folgen resultieren daraus für ein viel verwendetes Epoxidharz, mit dem die Legierung beschichtet beziehungsweise geklebt wurde? Welche chemischen Prozesse treten während der gezielten experimentellen Simulation des Alterns in dem Epoxid-Aluminium-Verbund auf? Korrelieren diese chemischen Prozesse mit der Art der Vorbehandlung des Aluminiums? Gestatten solche Alterungssimulationen, die in der technischen Prüfung üblich sind, Aussagen über die komplexe, der ein Werkstoffverbund im technischen Einsatz tatsächlich unterworfen ist? Die Antworten entwickelt der Autor aus gründlichen Analysen der Literatur und aus seinen breit angelegten, umfangreichen experimentellen Untersuchungen. Viele neue Resultate tragen zu dem Bild bei, das sich bei der Lektüre des Buches über den Umfang und die Aussagefähigkeit unserer heutigen Kenntnisse auf diesem für die Technik so wichtigen Themenkomplex formt.