bjn KUNSTSTOFF-FORSCHUNG Demontage von Klebverbindungen für eine praktikablere Instandhaltung und ein optimiertes Recycling Technische Universität
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- Astrid Weiß
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1 Technische Universität Berlin Schriftenreihe KUNSTSTOFF-FORSCHUNG Herausgegeben von Helmut Käufer 32 Demontage von Klebverbindungen für eine praktikablere Instandhaltung und ein optimiertes Recycling Peer Heschke Induktor St PP bjn Polymertechnik/ Kunststofftechnikum Berlin D 83
2 INHALTSVERZEICHNIS 1. Einleitung 1 2. Stand der Technik Verbindungstechnik Kleben Adhäsion und Kohäsion Oberflächenvorbehandlung Abbindemechanismen der Klebstoffe Festigkeits- und Spannungsverteilung von Klebverbindungen Konstruktionsprozeß Konstruktive Gestaltung Klebgerechte Verbindungen Methoden der Verbundtrennung Mechanische Trennverfahren für Klebungen Chemische Trennverfahren fur Klebungen Thermische Trennverfahren durch Wärmeleitung Trennverfahren durch Widerstands- und elektrische Erwärmung Kunststoff mit den verschiedenen Verwertungskreisläufen Produktrecycling Aufarbeitung von Kunststoffteilen Remontage Materialrecycling Chemisches Recycling Andere Verwertungen Verbrennung Deponierung Aufgabenstellung Versuchsplanung Einschnittig überlappte Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit metallischem Einlegeteil Gestalt der Probekörper Kfz Sportwagen Bodengruppe Anordnung des Fügebereichs und Gestaltungsmerkmale des Fügebereichs Waschmaschinendeckel für Toplader Anordnung des Fügebereichs und Gestaltungsmerkmale des Fügebereichs 43 I
3 4.4 Scheiben im Kfz Anordnung des Fügebereichs und Gestaltungsmerkmale des Fügebereichs Anforderungen an eine Trennmethode Auswahl eines Verfahrens Versuchsbeschreibung und -durchfuhrung Kunststoffügeteile Fertigung der Kunststoffprobekörper für einschnittig überlappte Klebungen Kfz GFK-Probeteile Toplader Waschmaschinendeckel Bauteile Metallische Fügepartner Drahtgewebe nach DIN 4189 und ISO Stahlband nach DIN 17222undDIN Eisenpulver Aluprofil der Probeteile von dem Kfz-Profil Toplader Deckel Verwendete Klebstoffe Einschnittig überlappte Klebungen Klebstoffsysteme Kfz-Sportwagen-Bodengruppe Klebstoffsysteme Kfz-Scheiben Toplader-Deckel-Klebstoffe Vergleichende Gegenüberstellung der verwendeten Klebstoffe Oberflächenvorbehandlung ABS-Fügeteile der einschnittig überlappten Klebungen GFK-Fügeteile für Verklebung mit Aluminiumrahmenprofil TLD-Bauteile (PP-Innendeckel, ABS-Rahmen und Melaminharzplatte) Vorbehandlung des Drahtgewebes und des Bandstahls Vorbehandlung der Fahrzeugkarosseriekanten und -Scheiben Durchführung der Klebungen Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit Gitter und Bandstahl (Serie 2-7) Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit Eisenpulver (Serie 8-10) Aluminiumprofil mit GFK-Proben Waschmaschinen-Topladerdeckel Kfz-Scheiben Prüfungen Zugscherversuch Trennmethoden Mechanische Trermverfahren 69 II
4 Induktionsanlage fur thermisches Trennen Trennen von Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit metallischen Einlegeteilen Trennen von Aluminiumprofil und GFK Trennendes Topladerwaschmaschinendeckels Trennen der eingeklebten Pkw-Scheiben Ergebnisse der Untersuchungen bezogen auf die Klebverbindungen Mechanische Trennmethoden Einschnittig überlappte Klebungen Eingeklebte Automobilscheibe Trennzeiten für Probeteile und Bauteile Thermische Trennmethoden Einschnittig überlappte Klebungen mit metallischem Einlegeteil Alu-GFK Proben Toplader Waschmaschinendeckel/Referenzproben Trennen des Toplader Waschmaschinendeckels Eingeklebte Automobilscheiben/Referenzproben Kfz-Scheiben/Längsprofil-Probekörpern Scheibenrahmen-Probekörper Pkw-Frontscheibe des Audi Pkw-Heckscheibe des Ford Scorpio Vergleich der Trennzeiten für die Probeteile und Bauteile Festigkeitswerte Einschnittig überlappte Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit metallischem Einlegeteil Kfz Alu-GFK, nutfbrmige zweischnittige Klebung Toplader-Waschmaschinendeckel Kfz-Glasscheiben Bruchformen der einschnittig überlappten Kunststoff-Kunststoff-Klebungen Allgemein Bruchverhalten der Kunststoff-Kunststoff-Klebungen ohne metallischem Einlegeteil Bruchverhalten der Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit Drahtgewebe 1,0x0,28 (2te-Serie) Bruchverhalten der Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit Drahtgewebe 0,2x0,14 (3te-Serie) Bruchverhalten der Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit Drahtgewebe 0,5x0,25 (4te-Serie) Bruchverhalten der Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit Drahtgewebe 0,16x0,1 (5te-Serie) 100 III
5 6.5.7 Bruchverhalten der Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit Bandstahl (6te-Serie) Bruchverhalten der Kunststoff-Kunststoff-Klebungen mit dem Eisenpulver (8te-Serie, 9te-Serie, lote-serie) Bruchverhalten der Versuchsprodukte Alu-GFK-Profils Referenzproben für den Toplader Waschmaschinendeckels Referenzproben für die Kfz-Scheibenklebung Der Induktor Konzeptionelle Weiterentwicklung des Induktors Folgerungen Grundlegende Betrachtung zur Demontage bei Klebverbindungen Demontage der Bauteile und der Referenzproben Kfz Alu-GFK Referenzproben Waschmaschinentopladerdeckel Kfz-Scheiben Einfluß des Demontageverfahrens bzw. -Werkzeugs bei den Produkten Demontage der einschmttig überlappten Kunststoff-Kunststoff-Klebungen und der Referenzproben Konstruktiver Einfluß der eingelegten Metallteile und des eingebrachten Eisenpulvers bei der Demontage mittels Induktion Werkstoffspezifische Einflüsse bei der Trennmethode Differenzierte Beurteilung des eingesetzten Demontageverfahrens bzw. -Werkzeugs bei einschnittig überlappten Klebungen Zugscherfestigkeiten Kfz Alu-GFK Einschmttig überlappte Referenzproben des Waschmaschinendeckels Kfz-Scheiben-Referenzproben-Klebungen Zugscherfestigkeit bei den einschnittig überlappten Kunststoff- Kunststoff-Klebungen mit metallischem Einlegeteil Kunststoff-Kunststoff-Klebung mit Metallgitter Kunststoff-Kunststoff-Klebung mit Bandstahl Kunststoff-Kunststoff-Klebung mit Eisenpulver Theoretischen Berechnungsansätze für Kunststoff- Kunststoff-Klebungen mit metallischen Einlegeteilen Werkstoffverhalten 136 IV
6 7.7.1 Allgemeine Anwendbarkeit bezüglich der KlebstofFart Einfluß unterschiedlicher Fügepartner-Kombinationen Konsequenzen für die Weiterentwicklung des Demontageverfahrens bzw. -Werkzeugs Verbesserung der Instandhaltung und Optimierung des Recyclings durch induktive Entklebung Anwendungsmöglichkeiten des Entklebens für eine Instandhaltung am Beispiel der Fahrzeugindustrie Ausblick Zusammenfassung Literaturverzeichnis. 148
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