Bachelorarbeit im Bereich Produktentwicklung (Fachgruppe Kunststoffe)


Thema:
Bewertung eines Messgeräts zur Bestimmung der Oberflächenspannung mittels Kontaktwinkelmessung

Um erfolgreich Kleben zu können ist eine gute Benetzung des Klebstoffs auf der Substratoberfläche eine notwendige Bedingung.

Die Messung des Kontaktwinkels diverser Testmedien mit bekannter Oberflächenspannung auf einem Substrat liefert eine Aussage über die Oberflächenenergie des Substrats und damit seiner Benetzungsfähigkeit.

Ziel dieser Arbeit ist es, ein Messgerät zur mobilen Kontaktwinkelmessung hinsichtlich seiner Eignung zum Einsatz bei SCB zu evaluieren.

Im Rahmen dieser Arbeit ist es eine deiner Aufgaben, zu klären, wie reproduzierbar die Kontaktwinkelmessung auf verschiedenen Substraten mit diesem Gerät funktioniert. Hierzu sind diverse Substrate in Kombination mit verschiedenen Oberflächenbehandlungsmethoden zu untersuchen und die Ergebnisse zu vergleichen.

Daneben soll auch die Oberflächenspannung von frischen reaktiven Klebstoffen ermittelt werden, die auf diesen Substraten Adhäsion aufbauen sollen. Aus den gesammelten Daten der Substrate und Klebstoffe kann einer Theorie zur Folge eine Aussage über das Benetzungsverhalten der Kombination Substrat/Klebstoff abgeleitet werden, die dem Anwender Hinweise hinsichtlich der Erfüllung der oben genannten notwendigen Bedingung einer guten Benetzung als Basis für Adhäsion liefert.

Eine weitere deiner Aufgaben ist es daher zu überprüfen, wie aussagefähig diese Theorie für die bei SCB eingesetzten Substrate und Klebstoffe ist und ob sie für SCB im Rahmen von Produktentwicklungs- und Freigabeprozessen ein geeignetes Hilfsmittel für die Charakterisierung von Substratoberflächen und reaktiven Klebstoffen ist. Zu diesem Zweck sollen die ermittelten Ergebnisse und Aussagen mit mechanischen Prüfungen (Schältests und Zug-Scherversuche) korreliert werden, die im Rahmen dieser Arbeit ebenfalls von dir angefertigt und geprüft werden sollen.

Deine letzte Aufgabe besteht darin zu überprüfen, ob diese Art der Kontaktwinkelmessung geeignet ist, den Fortschritt in der Klebstoffvernetzung zu charakterisieren um auf diese Weise eine Aussage über die maximale Verarbeitungszeit des Klebstoffs zu erhalten. Hierzu sind Kontaktwinkel auf unterschiedlich alten Klebstoffoberflächen zu ermitteln und entsprechend der oben erwähnten Theorie mit den vorliegenden Substratoberflächeneigenschaften zu vergleichen und ebenfalls mit mechanischen Tests zu korrelieren.

Eine kleine Literaturrecherche zu Beginn zum Thema Kontaktwinkelmessung und Oberflächenspannung als Einstieg in das Thema runden die Arbeit inhaltlich ab.

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