ISO 11343 Untersuchung des Verhaltens von Klebeverbindungen unter Schlagbelastung (Keilschlagversuch)

Hoch feste Klebeverbindungen werden in der Technik immer häufiger eingesetzt, und mehr und mehr Hersteller machen sich die Vorteile einer solchen Fügetechnik gegenüber konventionellen Verfahren zunutze. Die steigende Verwendung dieser Klebstoffe in der Kfz-Technik, insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen, erfordert die genaue Untersuchung einer möglichen Beeinträchtigung der Eigenschaften dieser Klebeverbindungen, wenn diese einer Schlagbelastung unterliegen. Die Prüfung von Klebstoffen mit dem Schlagkeilverfahren wurde entwickelt, um das Bruchverhalten von Klebeverbindungen bei Schlageinwirkung zu untersuchen. Das Schlagkeilverfahren ist ein von der International Standard Organization (ISO) entwickeltes Verfahren, mit dem der Spaltwiderstand von hochfesten Klebeverbindungen bei Prüfgeschwindigkeiten von 2 und 3 m/s bei verschiedenen benutzerdefinierten Temperaturen bestimmt wird.

Mit der Schlagprüfung nach dieser Norm können Hersteller im Rahmen der Forschung und Entwicklung neuer Klebstoffe wertvolle Daten zu den Eigenschaften ihrer Produkte gewinnen. Nach Auswahl eines geeigneten Produkts können Hersteller und Endanwender ein Qualitätssicherungsprogramm implementieren, bei dem die Basisdaten aus der Schlagprüfung für eine kontinuierliche Prozesskontrolle genutzt werden.

Für diese Prüfung kam unser Prüfsystem Instron 9450 mit Hochenergieoption zum Einsatz, in Verbindung mit einer instrumentierten 15,6kN-Schlagfinne, einem Schlagkörper für ISO 11343, dem DAS -Datenerfassungssystem und der Bluehill Impact Software. Außerdem wurde eine Vorrichtung für Keilschlag-Prüfungen nach ISO 11343 eingesetzt. Die Schlaggeschwindigkeit betrug 2 bzw. 3 m/s, und der Zeitbereich für die Datenerfassung wurde auf 45 Millisekunden eingestellt.

Die ISO 11343 spezifiziert, dass die zu prüfenden Probekörper aus Stahl oder Aluminium hergestellt und ca. 90 mm lang und 20 mm breit sein sollen, bei einer Dicke im Bereich zwischen 0,6 – 1,7 mm. Die Proben werden an einem Ende über eine Länge von 30 mm verklebt, die nicht verklebten Schenkel sind dabei ähnlich wie eine Stimmgabel geformt. Die freien Schenkel werden dann mit einem Abstandsstück zwischen den Schenkeln in die Spannvorrichtung eingespannt. Anschließend wird ein Keil zwischen die verklebten Flächen getrieben.

Diese Prüfkonfiguration eignet sich hervorragend für die Bestimmung der Eigenschaften hoch fester Klebeverbindungen unter Schlagbelastung. Hersteller von Klebstoffen und Kunden können mit den so gewonnen Prüfergebnissen die Leistungsfähigkeit eines Produkts beurteilen. Mit einer Klimakammer können noch weiter gehende Untersuchungen durchgeführt werden, die zeigen, wie sich ein Klebstoff bei höheren oder niedrigeren Temperaturen verhält.

VIDEO: ISO 11343