Ultraschallunterstützter Primerauftrag zur Steigerung der Kontaminationstoleranz klebtechnischer Prozesse

Es konnte in dieser Arbeit mit zerstörungsfreien und zerstörenden Prüfverfahren gezeigt werden, dass der ultraschallunterstützte Auftrag von niederviskosen Klebstoffprimern die Kontaminationstoleranz klebtechnischer Prozesse wesentlich steigern kann. Für kaltaushärtende Klebeprozesse können je nach Art der Kontamination bereits geringe Mengen von wenigen mg/m2, was einer äquivalenten Kontamination im Monolagenbereich entspricht, die Klebfestigkeit deutlich reduzieren. Jedoch können durch geeignete zerstörungsfreie Analyseverfahren Kontaminationen, z. B. über die Änderung der Benetzungseigenschaften, nachgewiesen werden, bevor ein Einfluss in zerstörenden Prüfungen erkennbar ist. Durch die Einkopplung von Leistungsultraschall in wässrige Medien können Kontaminationen zuverlässig von der Oberfläche entfernt werden. Transiente Kavitation im Fluidspalt zwischen Bauteil und Ultraschallwerkzeug bewirkt in wenigen Sekunden einen erosiven Abtrag der Kontamination bei gleichzeitiger Modifizierung der Oberfläche. Zur Ausbildung der transienten Kavitation werden sehr hohe Ultraschallamplituden benötigt, welche technisch nur bei einer niedrigen Frequenz von 35 kHz erzeugt werden konnten. Zerstörende Prüfungen an Zugscher- und DCB-Proben belegen die Wirksamkeit des Prozesses bis zu vergleichsweise hohen Kontaminationsmengen.