6.4 Bruchbildbeurteilung2019-05-02T17:34:41+00:00

6.4 Bruchbildbeurteilung

Neben einem Wert für die Verbundfestigkeit (Zugscherfestigkeit, Schälwiderstand), der je nach Versuch unterschiedlich ermittelt wird und in diesem Kapitel erläutert werden soll, liefert der Verlauf des Bruches wichtige Informationen.

Man unterscheidet u.a.:

  • Bruch zwischen Klebstoff und Fügeteil: Adhäsionsbruch (Adhäsion)
  • Bruch im Klebstoff: Kohäsionsbruch (Kohäsion)
  • Bruch des Fügeteils: Fügeteilbruch
  • Verschiedene Formen des Mischbruches
  • Materialausriss, -delamination (z. B. bei Faserverbundkunststoff)

Brucharten:

Ein Kohäsionsbruch bei klebstofftypischen Festigkeitswerten* (→ technisches Datenblatt) kann als Hinweis auf eine qualitativ hochwertige Klebung gewertet werden. Auch ein für höherfeste Klebungen typischer substratnaher Kohäsionsbruch kann akzeptiert werden, sofern die auf dem Substrat verbleibende Klebstoffschicht nicht zu dünn ist.

(sollte bei gummielastischen Klebstoffen wie z. B. PUR, Silikonen, silanmodifizierten Klebstoffen erreicht werden)

Besser geht’s nicht!

* Ansonsten kann z. B. eine unzureichende Klebstoffhärtung oder bei 2K-Klebstoffen ein abweichendes Mischungverhältnis vorliegen.

Reiner Adhäsionsbruchoder Brüche mit Adhäsionsbruchanteilen können auf Fehler bei der Oberflächenbehandlung bzw. falsche Klebstoffauswahl zurückzuführen sein.

Es gibt allerdings hochfeste Klebstoffe (z. B. Phenolharzklebstoffe), die selbst unter optimalen Bedingungen Adhäsionsbruch aufweisen. Dies kann toleriert werden, wenn auch nach Alterung noch gute Ergebnisse (nur geringer Festigkeitsabfall, keine Unterwanderung, keine Fügeteilkorrosion) erreicht werden.

Bei Adhäsionsbruch muss zusätzlich zur Bruchart auch genannt werden, an welchem Fügeteil die Ablösung stattfindet.

Ist die Klebung aufwändiger aufgebaut, z. B. bei Verwendung eines Adhäsionsbruchs, muss die Grenzschicht genannt werden, an der es zum Versagen kommt.
Je mehr Grenzschichten existieren, desto komplizierter wird dies.

Mögliche Schadensbilder:

  1. Kohäsionsbruch Fügeteil 1
  2. Adhäsionsbruch Klebstoff – Fügeteil 1
  3. Kohäsionsbruch Klebstoff
  4. Adhäsionsbruch Klebstoff – Fügeteil 2
  5. Kohäsionsbruch Fügeteil 2

Mögliche Schadensbilder:

1. Kohäsionsbruch Glas
2. …
3. …
usw.
21. Kohäsionsbruch Stahl

Quelle: Fraunhofer IFAM

Quelle: Fraunhofer IFAM

Brucharten bei Abschälung einer Dickschichtklebung:
links: Kohäsionsbruch, rechts: Adhäsionsbruch

Brucharten beim Zugscherversuch:
links: Kohäsionsbruch, mitte: Mischbruch, rechts: Adhäsionsbruch

Brüche der Fügeteile lassen bei Normversuchen keine Aussage über die tatsächliche Leistungsfähigkeit der Klebung zu (→ Fügeteile unterdimensioniert); sie sind bei Bauteilversuchen aber unter Umständen erwünscht. Eine Alternative wäre die Adhäsion im Schältest zu untersuchen.

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