Wir bieten Qualitätssicherung entlang der gesamten Prozesskette

Das Fraunhofer IFAM bietet seinen Kunden entlang der gesamten Prozesskette Lösungen zur Qualitätssicherung. Diese wird von der Entwicklung eines Materials wie z.B. einem Klebstoff bis hin zur Überwachung einer Klebung im späteren Einsatz betrachtet. Anhand der Aufteilung in die verschiedenen Schritte der Prozesskette können Sie  unten aufgeführt weiterführende Informationen und Fachansprechpartner finden. Weiterführend bietet das Fraunhofer IFAM auch Informationen aus dem Bereich Betriebszertifizierung, Personalqualifizierung sowie Normenarbeit an.

Wir freuen uns Sie in allen Fragen der Qualitätssicherung im Bereich der Kleb- und Oberflächentechnik mit unserer Expertise zu unterstützen.

  • Materialentwicklung

    Der richtige Werkstoff an der richtigen Stelle ermöglicht nicht nur Leichtbau, sondern auch wirtschaftliche Vorteile. Gleichzeitig können z.B. Aspekte der Kreislaufwirtschaft bei einer Produktentwicklung berücksichtigt werden. Polymere Werkstoffe, als Vollwerkstoffe, als Matrix in Faserverbundkunststoffen oder auch als Klebstoff haben hier großes Potential.

    Wir forschen am Fraunhofer IFAM an neuen Werkstoffen, deren Verarbeitung und deren Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Die Anbindung an bestehende Strukturen und der Transfer vom Labor in die Praxis muss dabei stets sichergestellt sein.

    Heutige Klebstoffe halten nicht nur die Fügeteile zusammen, sie übernehmen auch zusätzliche Funktionen, müssen sich vorgegebenen Fertigungsbedingungen anpassen und eine lange Lebensdauer des geklebten Bauteils gewährleisten.

    Wir entwickeln und modifizieren am IFAM gemeinsam mit unseren Projektpartnern Kleb- und Dichtstoffe und statten sie auf Kundenwunsche mit speziellen Eigenschaften aus. Dies können beispielsweise die Fließeigenschaften während der Klebstoffapplikation, den Härtungsverlauf im Prozess oder die Endeigenschaften des Klebstoffes in der Klebfuge betreffen.

    Ansprechpartnerin: Dr.-Ing. Katharina Haag

     

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    © Fraunhofer IFAM
    Nachhaltige Produkte durch den Einsatz neuer Polymere

    Zur Sicherstellung der relevanten Eigenschaften ist eine eingehende Charakterisierung von Klebstoffen ein wichtiger Bestandteil in der Qualitätssicherung. Diese erfolgt mittels thermoanalytischer sowie spektroskopischer Verfahren und anwendungsnaher Versuche. Ziel ist es, belastbare Aussagen für die Eignung der ausgehärteten Klebstoffe in der späteren Anwendung auf Basis der relevanten Werkstoffkenngrößen zu erlangen. Hierzu erforderlich sind Versuche zur gezielten beschleunigten Klebstoffalterung durch Klimawechseltests oder Medienauslagerung.

    Zusätzlich werden auch Klebstoffe mit besonderen Eigenschaften, wie z.B. einer visuellen Härtungskontrolle entwickelt.

     

    Ansprechpartnerin: Dr. Jana Kolbe

     

    Link-Tipps:

    Projekt: »Beständig und Bio: Neue biobasierte und biologisch abbaubare Werkstoffe für die Automobilindustrie«

    Kompetenzen: »Polymere Werkstoffe«

    Magazinbeitrag: »Das Innovations- und Marktpotenzial neuer Werkstoffe für nachhaltige Produkte aus Kunststoff entwickeln«

     

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    Klebstoff mit visueller Härtungskontrolle
  • Design von Klebverbindungen

    Innovative Bauweisen erfordern häufig die Kombination verschiedener Materialien. Besondere Vorteile bietet hierbei das stoffschlüssige Fügen durch Kleben. Möchte man die Klebtechnik erfolgreich einsetzen, so ergibt sich die Notwendigkeit den Klebprozess inklusive seiner Planungs- und Entwicklungsphase als Ganzes sicher zu beherrschen. Wesentliche Prozessschritte sind dabei u.a. das klebgerechte Design in Verbindung mit der Dimensionierung von Klebverbindungen sowie der Nachweis deren Tragfähigkeit und somit deren Zuverlässigkeit. Dieser erfolgt effizient mit Hilfe von Finite-Element-Simulationen, für deren zielführende und sichere Anwendung am Fraunhofer IFAM umfangreiche Expertise vorhanden ist. Hoch beanspruchte Bereiche einer Klebverbindung, sogenannte „hot-spots“ im Klebstoff, können so zuverlässig erkannt und gegebenenfalls in weiteren Iterationsschritten durch konstruktive Maßnahmen entschärft werden.

     

    Spannungsverteilung Klebschicht Grafik
    © Fraunhofer IFAM
    Spannungsverteilung in einer Klebschicht ermittelt mit der Finite-Element-Simulation

    Prüfung von Klebverbindungen

    Die Beanspruchbarkeit des Klebstoffs bzw. die Tragfähigkeit einer Klebverbindung wird in mechanischen Prüfungen, bevorzugt an bauteilähnlich geklebten Proben, ermittelt. Dazu steht ein umfangreiches Portfolio an mechanischen Prüfmaschinen zur Verfügung, die jeweils gemäß den zu erwartenden Betriebsbelastungen einer Klebverbindung ausgewählt und hinsichtlich der Lasteinleitung in die Klebprobe mit Spann- und Krafteinleitungselementen adaptiert werden.

    Für geklebte Konstruktionen mit hohen Sicherheitsanforderungen ist ein Tragfähigkeits­nachweis erforderlich, wie er in der DIN 2304-1 oder DIN 6701-3 beschrieben ist. Dieser soll zeigen, dass die geklebte Konstruktion die an sie gestellten Anforderungen über die Gebrauchsdauer erfüllt. Der Tragfähigkeitsnachweis kann grundsätzlich auf rechnerischem oder prüftechnischem Weg, aber auch auf Grundlage dokumentierter Erfahrung erfolgen. Auch eine sinnvolle Kombination dieser drei Wege ist zulässig und oftmals die zielführende Vorgehensweise.

    Dr.-Ing. Oliver Klapp und Andrea Paul freuen sich von Ihnen zu hören.

    Link-Tipps:

    Blogartikel: »Herausforderungen beim Kleben im Bauwesen«

    Magazinbeitrag: »Nachhaltige und sicherere Fügeverbindungen durch methodische Klebstoffauswahl und -qualifizierung«

    Prüfung
    © Fraunhofer IFAM
    Mechanische Prüfung einer Glasklebung unter Bedingungen ähnlich wie sie im betrieblichen Einsatz auftreten
  • Nasschemische Oberflächenbehandlung für hochwertigere Klebungen und Beschichtungen

    Das Fraunhofer IFAM unterstützt bei der Entwicklung von diversen Verfahren sowie Produkten in der nasschemischen Oberflächenbehandlung für Metalle. Zudem optimieren wir bestehende Prozesse der galvanotechnischen Oberflächenbehandlung sowie Abscheideverfahren für funktionale Beschichtungen, bspw. zum Korrosionsschutz oder der Adhäsionsvermittlung. Dabei nehmen wir Rücksicht auf die Verwendung von weniger umwelt- und gesundheitsgefährdenden Stoffen und halten EU-weite REACh- sowie generelle HSE-Prinzipien ein. Unsere Expertinnen und Experten entwickeln maßgeschneiderte Kundenlösungen unter Einbeziehung von eigenen Markt- und Literaturrecherchen zum Stand der Technik sowie durch Auswahl und Optimierung von passenden Vorbehandlungs- und Beschichtungsverfahren.

     

    Ansprechpartner: Dr. Markus Becker

    Link-Tipps:

    Kompetenzen: »Funktionalisierug und Modifizierung«

    Kompetenzen: »Applikationsverfahren und -prozesse«

    Technologien: »Nasschemische Oberflächenbehandlung für hochwertigere Klebungen und Beschichtungen«

     

    Visual Angebote
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  • Analytik

    Die Bandbreite des Angebotes an Untersuchungsmethoden umfasst oberflächenanalytische, elektronenmikroskopische, elektrochemische Analyseverfahren sowie weitere aussagekräftige Charakterisierungs- und Prüfverfahren.

    Aufgrund der umfassenden Geräteausstattung und der langjährigen Erfahrung der Fraunhofer IFAM-Experten ist es daher möglich, auf unterschiedlichste Anfragen zur Qualitätssicherung und Schadenanalytik kurzfristig und flexibel reagieren zu können.

    Ansprechpartner: Dr. Thorsten Fladung

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    Prozessintegrierte Messtechnik

    Das Fraunhofer IFAM beschäftigt sich im Rahmen der Kleb- und Oberflächentechnik mit Methoden und Konzepten zur Qualitätssicherung, welche in bestehende Fertigungsprozesse integriert werden können. Im Vordergrund stehen hierbei inline-fähige Messmethoden, welche automatisiert eine Information über beispielsweise die Oberflächenqualität liefern und direkt in den Fertigungsprozess eingebunden werden können. Das Dienstleistungsportfolio wird laufend um aktuelle und neue Messmethoden erweitert um kundespezifische Lösungen anbieten zu können.

    Ansprechpartnerin: Mareike Schlag

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  • Fügen und Montieren mit gesicherter Prozessqualität

    Das Fraunhofer IFAM in Stade entwickelt Prozesse und Technologien zum teil- und vollautomatisierten Fügen und Montieren von Großstrukturen. Hierfür werden ebenfalls die vor- und nachbereitenden Prozesse realisiert und den Kundenbedürfnissen nach entsprechend ausgelegt. Der effiziente Einsatz von hochgenauer Messtechnik und innovativer Sensorik ist hierbei ein wesentlicher Baustein, um Prozesse schnell und flexibel aber auch prozessgesichert durchführen zu können. Ein digitales, sich über den gesamten Prozess erstreckendes Qualitätssicherungskonzept ist speziell bei klebtechnischen Prozessen in der Automatisierung ebenso essentiell wie in der manuellen oder teilautomatisierten Fertigung.

    Ansprechpartner: Urs Roemer

    Link-Tipps:

    Blogartikel: »Webinar-Referent Urs Roemer im Gespräch zum Thema Großstrukturen und Automatisierung in der Luftfahrt«

    Kompetenzen: »Automatisierung und Digitalisierung«

     

     

    fügen montieren
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    Reproduzierbare Klebprozesse sicherstellen

    Klebprozesse beschreiben nicht nur die Förderung und Dosierung des Klebstoffs vom Gebinde auf das Fügeteil, das Fügen und das Aushärten. Reproduzierbare Klebprozesse betrachten alle Schritte vom Wareneingang, über die Lagerung bis zum fertigen Produkt. In vielen Fällen zusätzlich Instandhaltung und Reparatur. Bei all diesen Schritten unterstützen wir Sie, egal ob es sich um den Aufbau eines neuen Klebprozesses handelt oder ein bestehender Prozess betrachtet und bewertet werden soll. Durch breites Erfahrungswissen können wir dies in allen Industrien und auch im Handwerk anbieten – von kleinsten Mikroklebungen bis zu klebtechnischen Verbindungen im Fahrzeug- oder Flugzeugbau.

    Ansprechpartnerin: Andrea Paul

    klebprozesse
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  • Lackier- und Beschichtungsprozesse

    Die Qualitätsansprüche an Lacksystemen sind in den letzten Jahren enorm gestiegen. Dabei sollen die Kosten für die Lackierung, insbesondere für die Energie und damit auch die Qualitätskosten möglichst sinken. Die Forderung an eine hohe Beschichtungsqualität betreffen den Korrosionsschutz und die dekorativen Eigenschaften oft gleichzeitig. In der Produktion steht die Absicherung und Überwachung des Lackierprozesses im Vordergrund. Zusammen mit der Online-Prüfung des Beschichtungsergebnisses bestimmen diese Punkte maßgeblich die Entwicklung im Qualitätswesen. Neben den Zusammenhängen des modernen Qualitätskonzeptes bietet die Abteilung Lacktechnik akkreditierte und zertifizierte Prüfverfahren an und ergänzt diese durch analytische Untersuchungsmethoden als unverzichtbare Hilfe bei der Entwicklung und der Klärung von Schadensursachen.

    Ansprechpartner: Mathias Widrat

     

    Link-Tipps:

    Technologien: »Lackprüfung, Korrosionsprüfung und Bewitterungstests«

    Kompetenzen: »Oberflächentechnik für maßgeschneiderte Werkstoffeigenschaften«

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  • Reparatur

    Für die klebtechnische Reparatur sind alle bisher adressierten Aspekte der Qualitätssicherung relevant. Die folgenden Themen sollen hier speziell vorgestellt werden:

    Um den Werkstoff Faserverbundkunststoff fachgerecht einsetzen und sein innovatives Potenzial voll ausschöpfen zu können, bedarf es qualifizierten Personals. Diese Fachleute müssen die Besonderheiten des Werkstoffs kennen und verstehen, sowie das Zusammenspiel von Material und Fertigungsverfahren überblicken – denn Faserverbundkunststoff ist nicht gleich Faserverbundkunststoff.

    Ansprechpartner: Stefan Simon

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    Zustandsüberwachung

    Das Fraunhofer IFAM befasst sich auf dem Themengebiet der Zustandsüberwachung mit faseroptischer Messtechnik zur Erfassung von Bauteil- oder Strukturzuständen hinsichtlich einer kontinuierlichen, langfristigen Überwachung (Structural Health Monitoring – SHM).

    Die Aktivitäten umfassen beispielsweise smarte Composite-Metall-Turbinenkomponenten, welche durch integrierte Sensoren ihren Gesundheitszustand rückmelden. Außerdem finden faseroptische Sensoren an Strukturelementen wie z. B. FVK-Lagerungstanks Einsatz, dessen strukturelle Integrität mittels eingebetteter Sensorik in Klebfugen sowie im Material kontinuierlich überwacht werden kann. Des Weiteren forscht das Fraunhofer IFAM an der Überwachung des FVK-Herstellungsprozesses mit in die Struktur integrierten Sensoren.

    Interdisziplinäre Verknüpfungen, vor allem im Bereich der Überwachung von Materialien sowie Klebungen, ermöglichen ein Angebot von individuellen, anwendungsspezifischen Lösungen.

    Ansprechpartner: Andreas Krenz

    Link-Tipps:

    Blogartikel: »Leichtbaumaterialien fachgerecht reparieren«

    Blogartikel: »Luftfahrt nachhaltiger gestalten«

    Visual Angebote
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Weiterführende Angebote

Betriebszertifizierung

Personalqualifizierung

Normungsaktivitäten

An diesen Themen forschen wir aktuell

 

Nachhaltige und sicherere Fügeverbindungen durch methodische Klebstoffauswahl und -qualifizierung

Die Auswahl des geeigneten Klebstoffs ist ein elementarer Grundbaustein jeder Fertigung, denn wenn ein ungeeigneter Klebstoff verwendet wird, kann dies zu Problemen führen, wie etwa zu Korrosion, verminderter Verbundfestigkeit über die Lebensdauer, Kriechen mit zunehmendem Risiko eines Ausfalls der Klebverbindung und vielen weiteren Schwierigkeiten.  

 

Mobile Robotik in der Qualitätssicherung: Fliegende und tauchende Datensammler

Für die Qualitätssicherung in der Kleb- und Oberflächentechnik können unbemannte Luftfahrtsysteme bereits jetzt in vielen Bereichen eingesetzt werden. Da diese Systeme schwer zugängliche Bereiche mit relativ geringem Aufwand erreichen können sind sie ein ideales Werkzeug, um Messgeräte und andere End-Effektoren, an den »Ort des Geschehens« zu bringen.

 

Qualifizierung von Kleb- und Dichtstoffen

Im Fachmagazin adhäsion (Ausgabe 7-8/21) berichten Dr. Heinrich Kordy und andere Experten aus der Arbeitsgruppe »Klebtechnische Prozesse« am Fraunhofer IFAM über Ergebnisse eines Forschungsprojekts mit dem Ziel, Bipolarplatten klebgerecht zu designen, geeignete Klebstoffe auszuwählen und Qualifizierungsmaßnahmen zur Freiprüfung zu entwickeln.