Klebebereitschaftstest bonNDTinspect®

bonNDTinspect

Überblick

Der voll automatisierte Benetzungsfähigkeitstest bonNDTinspect® prüft und sichert die großflächige Lackier- oder Klebebereitschaft von Fügeteilen aus verschiedenen Werkstoffen zerstörungsfrei.

Vorteile

Anspruchsvolle Fügeteiloberflächen können jetzt automatisiert und in-line zuverlässig auf ihre Benetzungsfähigkeit und die damit verbundene Klebebereitschaft untersucht werden. Dabei wird die gesamte Oberfläche ganzheitlich überprüft. Dies bringt einen entscheidenden Vorteil gegenüber den vor allem im Labor eingesetzten und dadurch zeitintensiven Methoden, wie z.B. die Kontaktwinkelmessung oder dem Auftragen von Testtinten. Im Gegensatz zu bonNDTinspect® betrachten jene Methoden lediglich stichprobenartig den Prüfling und kontaminieren diesen im Testvorgang. Oberflächenvorbehandlungen zur Schaffung klebebereiter Teile, wie z.B. die Plasmaaktivierung von CFK-Oberflächen, werden durch bonNDTinspect® erkannt und zuverlässig charakterisiert.

Die gewonnenen Daten ermöglichen durch eine lückenlose und automatische Dokumentation der Prüfergebnisse eine nachhaltige Optimierung ihres Produktionsprozesses. Außerdem testet bonNDTinspect® die Fügeteile taktzeitoptimiert und direkt in der Produktionslinie, ohne die Klebebereitschaft der Oberflächen negativ zu beeinflussen. Kostenintensive Weiterverarbeitungen von fehlerhaften Teilen sind mit bonNDTinspect® vermeidbar. Neben der Überprüfung von Vorbehandlungsschritten werden auch Kontaminationen durch Silikonöle, Fette oder Trennmittel mittels bonNDTinspect® sicher detektiert, um einwandfreie Klebeoberflächen zu gewährleisten. Für geeignet erkannte Teile können direkt weiterverarbeitet werden.

Der automatisierte Test der Beschichtungs- bzw. Klebebereitschaft durch bonNDTinspect® erfolgt objektiv, zuverlässig und dazu sehr schnell. Das Prüfsystem kann problemlos in bestehende Produktionsprozesse integriert werden. Gerne überzeugen wir Sie durch eine unverbindliche Voranalyse.

Prinzip

Das bonNDTinspect® testet robotergeführt die Benetzungsfähigkeit / Klebebereitschaft von Fügeteiloberflächen. Die Prüfmethode ist berührungslos und zerstörungsfrei (NDT = Non-Destructive Testing.) Eine Ultraschall-Düse benetzt nach der Reinigung und ggf. Aktivierung die Oberfläche des zu klebenden oder zu beschichtenden Bauteils mit einem feinen Nebel aus Reinstwasser. Eine Kamera nimmt im selben Arbeitsschritt ein Bild des Tropfenmusters auf, bevor das Wasser schnell und absolut rückstandslos an der zu klebenden Oberfläche verdunstet. Das erfasste Muster der Tropfen wird von einer Bildbearbeitungssoftware für den jeweiligen Anwendungsfall individuell angepasst und ausgewertet.

bonNDTinspect® benutzt zum Testen der Klebebereitschaft von Oberflächen dasselbe physikalische Prinzip der Kontaktwinkelmessung. Anstatt jedoch den Kontaktwinkel eines einzelnen Tropfens seitlich zu messen, analysiert man die Größe und Verteilung tausender definierter Mikrotropfen pro cm² aus der Draufsicht, wodurch die statistische Aussagekraft drastisch erhöht wird.

Dabei beobachtet man die Auswirkungen der Oberflächenenergien – die für Klebebereitschaft entscheidende Eigenschaft – des Prüflings auf die Oberflächenspannung des Reinstwassers. Bei gut benetzbaren Materialien (z. B. gereinigte, aktivierte CFK-Oberflächen) beobachtet man sehr flache Kontaktwinkel (<90°) durch sich stark ausbreitende Tropfen.

bonNDTinspect® ist ein referenzbasiertes Prüfsystem, das sich an einem definierten Sollzustand orientiert und durch den Vergleich der Tropfencharakteristik handfeste Ergebnisse liefert. Änderungen der Tropfencharakteristik deuten unmittelbar auf mangelhafte Klebebereitschaft hin und indizieren somit eine Störung im Vorbehandlungsprozess. Dies wird von bonNDTinspect® sicher erkannt und als n.i.O Signal angezeigt. Die Voraussetzungen für eine haftende Verklebung oder Lackierung werden sichergestellt.

Applikationen

bonNDTinspect® ist auf den automatisierten 100%-Test der Lackier- und Klebebereitschaft großflächiger Teile ausgelegt. Verklebungen werden als moderne Fügeverfahren verstärkt im Leichtbau eingesetzt. Typische Anwendungsgebiete von bonNDTinspect® sind das Testen der Klebebereitschaft von Oberflächen im Automobil-Karosseriebau und der Luftfahrt. Das auf einem Patent des Fraunhofer Institutes IFAM basierende Prinzip des Benetzungstests wurde zur Qualitätssicherung von Verklebungen auf Verbundmaterialien entwickelt. In den oft sicherheitsrelevanten Anwendungsgebieten von CFK-Bauteilen sind zuverlässige Klebeverbindungen besonders wichtig. Diese Verbundsgüte hängt hier eng mit der korrekten Aktivierung des Verbundstoffes (z.B. durch Plasmastrahlen) zusammen. Sowie GFK, als auch Fügepartner aus Kunststoff und Metall können mit bonNDTinspect® auf ihre Bereitschaft zum Beschichten oder Verkleben getestet werden.

Referenzen

„Mit dem bonNDTinspect®-System können Oberflächenzustände im Klebprozess sicher unterschieden werden. Sowohl Kontaminationen wie Fingerabrücke oder Trennmittelreste als auch unzureichende Aktivierung können sicher, automatisiert erkannt werden. Dies ist gerade in der Klebtechnik außerordentlich wichtig. Ein automatisiertes, berührungsloses System war bisher nicht verfügbar,“ Christian Tornow, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IFAM.