Erarbeitung praktikabler Dimensionierungsrichtlinien für Metallklebverbindungen

Oos Hetallkleben hat heute seinen festen Platz in der Fugetechnik. Der Bereich seines Einsatzes erstreckt sich von FUgeproblemen mit geringen Festigkaitaanforderungen bis zu Verbindungen in hochbeanspruchten Bau tailen. Eindrucksvolle Beispiele fUr den hohen Stand der heutigen Kleb stoffentwicklung und Klebtechnologie bietet der Flugzeugbau. Dennoch muB festgestellt werden, daB die spezifischen Vorteile des He tallklebens von vielen Konstrukteuren und Herstellern noch immer nicht genutzt werden. Das liegt zum Teil an mangelnder Erfahrung oder auch an unbegrUndeten Vorurteilen, die neueren Verfahren stets entgegenstehen. Hinzu kommt aber vor allem eine allgemeine Unsicherheit, wenn Voraus sagen Uber das Festigkeitsverhalten erforderlich sind. In der Grundlagenforschung hat man sich deshalb von Anfang an bemuht, die Abhangigkeit der Festigkeit von den relevanten EinfluBgraBen zu un tersuchen und zu systematisieren. Den Hittelpunkt experimenteller Ar beiten, die vornehmlich an einschnittig Uberlappten Verbindungen vorge nommen werden, bildet die Ermittlung der Bindefestigkeit, d.h. der mitt leren Schubspannung beim Bruch unter zugiger Beanspruchung. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden jedoch in der Praxis nur unzureichend als Grundlage von Konstruktionsrichtlinien genutzt. 1m wesentlichen beruht die Beschrankung ihrer GUltigkeit auf der Vielzahl von geometrischen, werkstoff- und oberflachentechnischen Variablen und dem starken EinfluB einzelner Parameter auf die Festigkeit. Bereits ge ringe Veranderungen, z.B. der Vorbehandlung der metallischen Oberflachen oder der Klebstoffmodifikation, konnen zu erheblichen Festigkeitsein buBen fUhren. Eine grundlegende Voroussetzung fUr die Herstellung re produzierbar fester Verbindungen ist deshalb die standige und sorgfal tige Uberwachung klebtechnischer Parameter, verbunden mit der zerstoren den PrUfung reprasentativer Proben.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Stand der Erkenntnisse.- 3. Versuchswerkstoffe.- 3.1 Fügeteilwerkstoffe.- 3.2 Klebstoffe.- 4. Proben formen und -herstellung.- 4.1 Proben aus der Klebstoffsubstanz.- 4.2 Einschnittig überlappte Verbindungen.- 4.3 Stumpf geklebte Rundproben.- 5. Versuchseinrichtungen und Prüfbedingung.- 5.1 Versuche an Proben aus der Klebstoffsubstanz.- 5.2 Versuche an einschnittig überlappten Verbindungen.- 5.3 Versuche an stumpf geklebten Rundproben.- 5.4 Prüfbedingung.- 6. Spannungsanalyse einer einschnittig überlappten, genuteten Metallklebverbindung.- 7. Graphische Auswertungen.- 8. Die Fügeteil- und Klebschichtverformung.- 8.1 Fügeteildehnung.- 8.2 Klebschichtverformung.- 9. Der Einfluß elastisch-plastischer Fügeteildehnung auf die Schubbeanspruchung der Klebschicht.- 10. Experimentelle Untersuchung der Spannungen und Verformungen.- 10.1 Ermittlung der maximalen Fügeteilspannung.- 10.2 Ermittlung der Verformungen und Spannungen in der Klebschicht.- 11. Werkstoffkennwerte und Beanspruchungsgrenzen von Fügeteil und Klebstoff.- 11.1 Fügeteil.- 11.2 Klebstoff.- 12. Folgerungen für eine werkstoffgerechte Bemessung der Verbindung.- 12.1 Fügeteil.- 12.2 Klebschicht.- 12.3 Verbindung.- 13. Zusammenfassung.- 14. Literatur.- 15. Bildanhang.