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Beständigkeit von geklebten Verbunden mit organisch bandbeschichteten Stahlfeinblechen

  • Untersuchungen zum langzeitbeständigen Kleben von organisch bandbeschichteten Stahlfeinblechen mittels Labormethoden stoßen immer wieder auf die Problematik der korrosiven Unterwanderung der Beschichtung. Diese ist für die Bestimmung der Langzeitbeständigkeit der Klebung hinderlich, da sie in der Realität in dieser Form selten vorzufinden ist. Ein Ziel dieser Arbeit war es, eine angepasste Klebprobengeometrie zu entwickeln, welche eine korrosive Unterwanderung der organischen Bandbeschichtung in zeitraffenden Laboralterungstests verhindert. Es konnte gezeigt werden, dass mittels der entwickelten Probengeometrie eine zuverlässige Bestimmung des Alterungsverhaltens an geklebten Verbunden mit organisch bandbeschichteten Stahlfeinblechen möglich ist. Hierauf aufbauend zielten die weiteren Untersuchungen mit zweikomponentigen Polyurethan-Klebstoffen auf einen Vergleich der zeitraffenden Laboralterungsmethoden mit nicht zeitraffenden Alterungsverfahren wie der Freibewitterung und der Auslagerung am Feldfahrzeug. Die Auslagerung am Feldfahrzeug erfolgte an Kühlfahrzeugen, welche im Speditionsverkehr auf europäischen Routen verkehrten. Hauptaugenmerk bei allen Alterungsversuchen war es neben der Bestimmung der Restfestigkeit auch die klimatischen Expositionsbedingungen zu dokumentieren. Dies ermöglichte zum einen die Interpretation der Zugscherergebnisse. Zum anderen konnte hieraus eine Korrelation und letztendlich ein mathematisches Modell zur Festigkeitsvorhersage von reversiblen Alterungseffekten abgeleitet werden. Mit diesem Modell ist eine Vorhersage der Zugscherfestigkeit auf Basis eines bekannten Expositionsprofils möglich.
  • Assessment of the long term durability of adhesively bonded coil coated steel sheets with laboratory ageing techniques is always dealing with the problem of bondline corrosion between the coil coating and the base material. Thus, the bondline corrosion is interfering with the main goal of assessing the adhesive between the coated steel adherents. One prerequisite for further investigations was to develop a suitable specimen geometry which is capable of preventing bondline corrosion of the coil coated substrate in accelerated ageing regimes. With this new specimen geometry it was possible to assess reliably the long term durability of adhesive bonds with coil coated steel sheets. In the further course of the work two component polyurethane adhesives were investigated in regards to their long term durability in accelerated ageing cycles compared to not accelerated ageing in outdoor weathering and under service conditions. The weathering under service conditions was done on cooling trailers running on different routes in Europe. One main objective was to derive not only the residual strength after ageing but also document the climatic exposure during the ageing. With this additional information it was possible to interpret the results from the mechanical testing and derive a correlation model for reversible ageing mechanisms, making it possible to predict the residual lap shear strength from a known climatic exposure profile.

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Metadaten
Author:Mark Pascal Kötter
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-41672
Advisor:Paul L. Geiß
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Publication Date:2015/08/31
Year of Publication:2015
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2014/09/19
Date of the Publication (Server):2015/09/01
Number of page:X, 141
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik
DDC-Cassification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Licence (German):Standard gemäß KLUEDO-Leitlinien vom 30.07.2015