Aushärtung von Klebschichten im Blick

In dieser Forschungsarbeit wurden die Möglichkeiten und Grenzen der unilateralen NMR (uNMR) für die Bestimmung des Aushärtegrades an verschiedenen Klebstoffen (1K licht- bzw. feuchtigkeitshärtend und 2K) evaluiert. Dabei dienten gängige Messverfahren (DSC, Platte/Platte-Rheometer, DEA, NIR-Spektroskopie, Zugscherprüfung, Zentrifugal-Adhäsionstest) als Referenz zur Bewertung der uNMR-Ergebnisse. Das uNMRSystem wurde um eine Temperaturüberwachung erweitert. Begleitend erfolgten numerische Simulationen zu den maximalen Verweildauern heißer Proben auf dem Messsystem vor der Beschädigung der Magnete sowie die Untersuchung der Einflüsse von Messparametern sowie Proben und Umgebungstemperatur auf die Magnettemperatur. Die Messergebnisse der uNMR wurden mit verschiedenen Auswerteverfahren betrachtet. Die normierten Echosummen lieferten sehr gut reproduzierbare Ergebnisse und eigneten sich zur Beschreibung des Aushärtegrades. Die durchgeführten Profilmessungen konnten zum Auffinden der Position des Messvolumens genutzt werden. Weiterhin erfolgten kombinierte Messungen von NMR mit Platte/Platte-Rheometer sowie uNMR mit THz. Auf Basis der normierten Echosummen wurden Aushärtegradmodelle erstellt und die uNMR im Vergleich zu den Referenzverfahren bewertet. Die uNMR ermöglicht die zerstörungsfreie Charakterisierung von Klebeverbindungen nicht leitfähiger Materialpaarungen mit dünnen, planaren Klebschichten und bietet kMU durch ihren Einsatz einen potenziellen Mehrwert durch eine verbesserte Qualitätskontrolle. Durch Handlungsempfehlungen wird den Unternehmen der Einstieg in dieses Messverfahren erleichtert. Zudem wurde weiteres Entwicklungspotenzial hinsichtlich der Nutzung der uNMR im Prozess aufgezeigt.