Bestimmung der Haftfestigkeit organischer Haftvermittlerschichten mit Hilfe additiv gefertigter Prüfkörper

Fur die Bestimmung der Haftfestigkeit organischer Uberzuge – wie z.B. Lacken – nach ASTM D 4541 [1] werden Prufkorper aus Aluminium oder Stahl mit einem Strukturklebstoff auf die zu prufende lackierte Oberflache geklebt. In einem Kopfzugversuch wird anschliesend die Festigkeit der Verbindung mechanisch charakterisiert. Beim Ubertragen der Charakterisierungsmethode auf die Bestimmung der Haftfestigkeit eines thermoplastischen Kunststoffs auf einer Glasoberflache existieren neben der zu prufenden Grenzflache zwischen organischem Uberzug und Werkstoffoberflache noch zwei weitere Grenzflachen zwischen Thermoplast und Klebstoff und zwischen Aluminium-Prufkorper und Klebstoff. Die Charakterisierung, die die prinzipielle Eignung von Haftvermittlerschichten fur hybride Glas-Thermoplast-Verbunde angibt, gestaltet sich mithilfe entsprechend der Norm geklebter Aluminiumprufkorper schwierig. Aufgrund von Elastizitatsunterschieden ist bei einem Fugeverbund mit dem Aufbau Aluminiumprufkorper-Klebstoff-Thermoplast-Haftvermittler-Glas grenzschichtnahes kohasives Versagen im Klebstoff an der Aluminium-Klebstoff-Grenzflache oder im thermoplastischen Werkstoff an der Klebstoff-Thermoplast-Grenzflache als schwachstes Glied der Fugekette zu erwarten. Eine Moglichkeit diese Problematik zu umgehen bildet die Anwendung von additiven Verfahren. Der Aufbau eines thermoplastischen Probekorpers auf einer mit Haftvermittler versehenen Glasoberflache kann durch Schmelzschichtung im FFF- bzw. FDM- und FLM-Verfahren (Fused Filament Fabrication/ Fused Deposition Modeling/ Fused Layer Modeling) erreicht werden. Probekorper dieser Art verfugen ausschlieslich uber den zu prufenden Materialubergang zwischen Glas und Kunststoff. Aufgrund der durch Schmelzschichtung bedingten geringeren mechanischen Festigkeitseigenschaften setzen diese Probekorper eine an die Lastubertragung angepasste Probengeometrie voraus. Haftvermittlerschichten sind in ihren Anwendungen vielfaltigen Umweltbeanspruchungen ausgesetzt. Der Kontakt zu Olen oder Wasser sowie das Einwirken ultravioletten Lichts kann die haftvermittelnde Wirkung an der Grenzflache beeintrachtigen. Daher eignet sich eine kleine Probengeometrie der Kopfzugproben fur die Auslagerung und Prufung besonders vieler Proben. Weitere Schwerpunkte der vorliegenden Betrachtung sind Reproduzierbarkeit und Validitat sowie mogliche Anwendungsfalle dieser Prufmoglichkeit.