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pte20210105005 Produkte/Innovationen, Forschung/Entwicklung

Innovativer Klebstoff härtet im Magnetfeld aus

Energieintensive Wärmebehandlung entfällt laut Forschern der Nanyang Technological University


Raju V. Ramanujan (Mitte) und sein Team im Labor (Foto: ntu.edu.sg)
Raju V. Ramanujan (Mitte) und sein Team im Labor (Foto: ntu.edu.sg)

Singapur (pte005/05.01.2021/12:37) - Den wohl ungewöhnlichsten Klebstoff der Welt haben Forscher der Nanyang Technological University (NTU) http://ntu.edu.sg entwickelt. Er braucht weder Licht noch Luft oder Wärme zum Aushärten, wie es bei normalen Klebern sonst üblich ist. Er entfaltet seine Kraft, mit der er die beiden Teile, die es zu verbinden gilt, wenn er in ein magnetisches Feld gerät. Beim Aushärten vernetzen die Bestandteile des Klebers, so dass er seine endgültige Festigkeit erhält.

Aushärtezeit stark verkürzt

In vielen Fällen ist das Aushärten per Magnetfeld überaus nützlich, etwa wenn Holz und eine Gummidichtung miteinander verklebt werden sollen. Luft kann die Klebestelle nicht erreichen, so dass es meist sehr lange dauert, bis der Kleber vernetzt. Eine andere Möglichkeit ist der Einsatz von Epoxidharzkleber, die aus einem Harz und einem Härter bestehen. Werden diese miteinander vermischt, beginnt der Aushärtungsprozess, sobald das Bauteil erhitzt wird. Es kommt dabei sehr auf eine perfekte Planung an. Wird das Harz-Härter-Gemisch zu früh angerührt oder zu spät aufgetragen, haften die beiden Teile nicht fest genug aneinander.

Beim Härten per Magnet entfallen penible Zeitplanungen. Zudem liegt der Energieverbrauch um den Faktor 120 niedriger, verglichen mit der Wärmebehandlung, die oft mehrere Stunden dauert. Der Kleber ist nach Auffassung der NTU-Forscher um Raju V. Ramanujan vor allem für die Industrie interessant, die Faserverbundwerkstoffe herstellt, etwa die Produzenten von Sportgeräten wie Skier oder Fahrradrahmen. Diese sind heute noch auf die klassischen Epoxidharzkleber angewiesen.

Nanopartikel im Magnetfeld

Der neue Kleber besteht aus Epoxidharz, dem magnetisierbare Nanopartikel beigemischt werden. Es handelt sich um Mangan-Zink-Eisenoxide. Sobald diese in ein Magnetfeld geraten, erwärmen sie sich und regen die Vernetzung an. Eine Wärmezufuhr von außen ist entfällt. Das ist auch für die Hersteller von Produkten aus wärmeempfindlichen Materialien interessant, etwa für die Sportschuhindustrie. Da Sohlen und Oberschuh nicht übermäßig erhitzt werden dürfen, müssen die Klebestellen stundenlang bei relativ niedrigen Temperaturen wärmebehandelt werden. Der neue Kleber entwickelt Wärme nur in der Klebestelle.



(Ende)
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