Vielseitig einsetzbar 12.01.2018, 12:30 Uhr

Neuer Superklebstoff ist hart und weich zugleich

Fraunhofer-Forscher haben scheinbar Unmögliches geschafft: Je nach Art der Aushärtung hat ein neuer Kleber unterschiedliche Eigenschaften. Er lässt sich im Fahr- und Flugzeugbau einsetzen, weil er Vibrationen locker wegsteckt. Aber auch Orthopäden können ihn nutzen, um Haltungsschäden zu heilen.

Biegsam und hart in einem Stück: das neue Kunststoff-Metamaterial MetAK.

Biegsam und hart in einem Stück: das neue Kunststoff-Metamaterial MetAK.

Foto: Fraunhofer LBF

Ein neuartiger Kleber erfüllt scheinbar widersprüchliche Aufgaben: Er ist hart und flexibel zugleich. MetAK, wie der Kleber heißt, ist von einem Team um Roland Klein vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Darmstadt entwickelt worden. Er lässt sich vielseitig einsetzen, etwa im Flugzeug-, Auto- und Bahnbau, aber auch in der Orthopädie.

Komponenten sind frei käuflich, aber geheim

MetAK ist vergleichbar mit Mehrkomponentenklebern, wie sie im Baumarkt angeboten werden. „Bei uns werden allerdings mehrere Komponenten zusammengemischt“, sagt Klein. Welche es sind bleibt sein Geheimnis. Nur das Grundmaterial verrät er: Kunstharz, das sich auch in Farben und anderen Klebstoffen befindet. Die Verschwiegenheit bei Details ist nachvollziehbar: Die Komponenten, die das Kunstharz zum Wunderkleber machen, müssen nicht eigens produziert werden. Sie sind frei verkäuflich.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Open Grid Europe GmbH-Firmenlogo
Koordinator (m/w/d) Energiedatenmanagement Schwerpunkt Messzugang Open Grid Europe GmbH
Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Simulationsingenieur (m/w/d) Strukturmechanik Automotive Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG
Biberach an der Riss Zum Job 
Open Grid Europe GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur Anlagenbau / Maschinenbau / Gasturbinen (m/w/d) Open Grid Europe GmbH
Deutsche Infineum GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Plant Contact Engineer (m/w/d) Deutsche Infineum GmbH & Co. KG
Open Grid Europe GmbH-Firmenlogo
Ingenieur als Projektleiter Rohrleitungstechnik (m/w/d) Open Grid Europe GmbH
ASML-Firmenlogo
Prozessingenieur:in Laser-Strukturierung ASML
ASML-Firmenlogo
Prozessingenieur:in Klebetechnologie ASML
ASML-Firmenlogo
Projektleiter:in Product Engineering ASML
Regierungspräsidium Freiburg-Firmenlogo
Master / Diplom (Univ.) Bauingenieurwesen oder vergleichbar mit Schwerpunkt konstruktiver Ingenieurbau Regierungspräsidium Freiburg
Freiburg Zum Job 
Knauf PFT GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Betriebsleiter Baumaschinenfertigung (m/w/d) Knauf PFT GmbH & Co. KG
Iphofen Zum Job 
Fraunhofer-Gesellschaft-Firmenlogo
Architekt*in / Dipl.-Ingenieur*in - Vergabe von Bau- & Bauplanungsleistungen Fraunhofer-Gesellschaft
München Zum Job 
Kromberg & Schubert Automotive GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Qualitätsingenieur BMW (m/w/d) Kromberg & Schubert Automotive GmbH & Co. KG
Abensberg bei Regensburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieurin oder Ingenieur Verkehrsbehörde (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Bad Gandersheim, Hannover Zum Job 
Rittal-Firmenlogo
Prüfingenieur / Prüftechniker (m/w/d) Elektrotechnik Produktentwicklung Stromverteilung Rittal
Herborn Zum Job 
Niedersächsische Landgesellschaft mbH-Firmenlogo
Bauingenieur Baulandentwicklung Tiefbau (m/w/d) Niedersächsische Landgesellschaft mbH
Osnabrück Zum Job 
Niedersächsische Landgesellschaft mbH-Firmenlogo
Bauingenieur oder Architekt als Projektleiter im Agrar- und Spezialbau (m/w/d) Niedersächsische Landgesellschaft mbH
Lüneburg Zum Job 
Niedersächsische Landgesellschaft mbH-Firmenlogo
Bauingenieur oder Architekt als Projektmanager im Agrar- und Spezialbau (m/w/d) Niedersächsische Landgesellschaft mbH
Bremerhaven Zum Job 
Niedersächsische Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) für die Prüfung von Planungen und Bauvorbereitungen im Bereich der kommunalen Straßenbauförderung Niedersächsische Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr
Metropolregion Hannover / Braunschweig / Göttingen / Wolfsburg Zum Job 
Niedersächsische Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr-Firmenlogo
Bauingenieure (w/m/d) Niedersächsische Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr
Hannover Zum Job 
Niedersächsische Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) für die Prüfung von Planungen und Bauvorbereitungen im Bereich der kommunalen Straßenbauförderung Niedersächsische Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr
Metropolregion Hannover / Braunschweig / Göttingen / Wolfsburg Zum Job 

Kleber werden immer häufiger genutzt, weil sie Gewicht einsparen. Früher benötigten Windschutzscheiben von Autos einen metallischen Rahmen, um fest zu sitzen. Heute werden sie einfach eingeklebt. Selbst viele Komponenten in Flugzeugen werden geklebt statt geschweißt.

Ein einziger Kleber erfüllt viele Aufgaben

Bisher müssen, je nach Beanspruchung der Klebestellen durch Vibrationen, Zug- oder Scherkräfte, unterschiedliche Kleber eingesetzt werden. MetAK dagegen kann alles. Das Geheimnis liegt an der Aushärtetechnik. Zur Wahl stehen Wärme- und Strahlenbehandlung. „Die Bereiche, die flexibel bleiben sollen, werden nicht bestrahlt, sondern mit Wärme behandelt und so ausgehärtet“, so Klein. „Sie verbinden sich optimal mit den bestrahlten, festen Bereichen zu einem Netzwerk. Ihre Konsistenz ist dann gummiartig.“ Das sei ideal für dynamische Belastungen, wie sie beispielsweise bei der Verbindung von Automotor und Karosserie auftreten.

Es ist sogar möglich, die Aushärtung durch Wärme so zu steuern, dass bevorzugt bestimmte Vibrationsfrequenzen aufgefangen werden. Zudem lässt sich der Härtegrad von MetAK in den Bereichen, wo es nötig ist, durch eine mehr oder weniger große Intensität steuern. Nach der abschließenden Wärmebehandlung mit einem Heizstrahler oder im Ofen bei 100 bis 180 °C (je nach Anwendung), ist MetAK nicht mehr verformbar, die chemische Reaktion abgeschlossen.

Attraktives Korsett für Skoliose-Patienten

MetAK lässt sich auch in Formen gießen. Gezielt mit Wärme und Strahlen ausgehärtet entstehen Formteile unterschiedlicher Flexibilität. Kleins Kollege Tim Bastian Klaus arbeitet an einem Korsett aus MetAK, das die verformte Wirbelsäule von Patienten, die an Skoliose leiden an den richtigen Stellen stützt, an anderen jedoch flexibel nachgibt. Damit lassen sich schmerzhafte Druckstellen vermeiden. Gleichzeitig lassen sich Design und Luftdurchlässigkeit solcher Korsetts an die Wünsche der Träger anpassen. Das ist vor allem ein wichtiges Kriterium für Jugendliche, derartige Korsetts zu tragen oder abzulehnen – und damit den Therapieerfolg zu gefährden.

Vor wenigen Wochen machten deutsche Forscher bereits mit einem Superkleber Schlagzeilen, der andere Eigenschaften hat. Die Professoren Nediljko Budisa von der Technischen Universität Berlin, Holger Dobbek von der Humboldt-Universität in Berlin und Andreas Möglich von der Universität Bayreuth haben das Darmbakterium Escherichia coli so manipuliert, dass es den Kleber produziert, mit denen sich Miesmuscheln an Felsen fixieren, sodass selbst schwere Stürme sie nicht losreißen können. Der Kleber ist vor allem für Chirurgen interessant, die bisher beispielsweise komplizierte Knochenbrüche nur mit metallischen Einlagen und Schrauben fixieren können. Künftig verbinden sie die Teilchen mit Miesmuschelkleber.

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.