CMT 39/2018

Nachbearbeitungsfreies Halterkleben auf Schiff- und Stahlbaubeschichtungen (Halterkleben)

 

Fraunhofer Einrichtung für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP, Rostock
Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge, M.Sc. (EAE) Linda Fröck, M.Sc. Johannes Gatzke, Dr.-Ing.(EAE) Nikolai Glück, Dipl.-Ing. Sven Schankweiler, M.Sc. Stefan Schmidt

 

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bremen
Prof. Dr. Bernd Mayer, Dr. Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Heinrich Kordy, Ma.Sc. Paul Bußkamp

 

Das IGF-Vorhaben 18527 BG der Forschungsvereinigung Center of Maritime Technologies e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages gefördert.

 

Der Bericht kann beim CMT bestellt werden. Bitte senden Sie eine E-Mail an igf(at)cmt-net.org

 

Zusammenfassung

Das zur Zeit schweißtechnisch durchgeführte Haltern von diversen Ausrüstungsgegenständen, wie z.B. E-Installation, Kästen und Schränke, insbesondere auf Werften in Deutschland häufig durch KMU ausgerüsteten Spezialschiffen, verursacht aufgrund der bereits im Sektionsbau erfolgten Farbbeschichtung einen hohen Fertigungs- sowie Vor- und Nachbearbeitungsaufwand. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung eines klebtechnischen Fügeverfahrens zum Anbringen von Haltersystemen auf endbeschichteten Oberflächen im Schiffbau, welches ein sauberes, wärmearmes und reproduzierbares Fügen ermöglicht. Da auf einer bestehenden Korrosionsschutzbeschichtung geklebt werden soll, ist dafür die Entwicklung eines zerstörungsfreien Verfahrens zum Nachweis der erforderlichen Mindesttragfähigkeiten (adhäsiv und kohäsiv) aller Schichten notwendig. Das Testprinzip wurde in der zweiten Projekthälfte zu einem Inspektionsverfahren für bereits geklebte Halter weiterentwickelt. Ein weiterer Arbeitsbereich war die Entwicklung eines werfttauglichen Fügeprozesses für die geklebten Halter welcher ohne zusätzliche Fixierelemente auskommt und durch eine Beschleunigung der Klebstoffaushärtung zur Reduzierung der Prozesszeiten führt. Für gängige Beschichtungssysteme erfolgte eine Langzeitqualifizierung geeigneter Klebstoffe. Für einen einfachen Einsatz der Technologie durch KMUs, wurde außerdem eine Halterfamilie für unterschiedliche Lastfälle und -bereiche entwickelt und in Bauteilversuchen erprobt. Im Ergebnis dieser Forschungs- und Entwicklungsarbeit stehen neben den wissenschaftlich-technischen Erkenntnissen zum Kleben auf Beschichtungen ein Merkblatt zum Einsatz von geklebten Haltersystemen im Schiffbau sowie Laborprototypen der Testsysteme zur Verfügung.

 

Abstract

The fastening of various equipment, such as E-installation, boxes and cabinets, especially on specialized ships often equipped by SMEs in Germany, is currently being executed by welding. It causes high production costs as well as pre- and postprocessing effort due to the in section construction color coating. Therefore the aim of the research project is the development of an adhesive joining method for attaching holder systems on finished surfaces in shipbuilding, which enables a clean, low-heat and reproducible joining. Since it is intended to bond on an existing anticorrosive coating, the development of a nondestructive method for proving the minimum required capacities (adhesive and cohesive) of all layers is necessary for this. The test principle was developed further in the second half of the project into an inspection procedure for already bonded holders. Another work area was the development of a shipyard-compatible joining process for bonded holders. It should get along without any additional fixing elements and lead to a reduction of the process times by accelerating the adhesive curing. A long-term qualification of suitable adhesives was carried out for established coating systems. For a simple application of the technology by SMEs, a fastener family for different load cases and load ranges was developed and tested in component tests. As a result of this research and development work, in addition to the scientific and technical findings on bonding to coatings, a leaflet is available for the application of bonded holding systems in shipbuilding as well as laboratory prototypes of the test systems.

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