Superparamagnetisch! Nano macht Klebstoffe "schaltbar"

In vielen Fertigungsbereichen wird das Schweißen bereits durch Hochleistungsklebstoffe ersetzt. Das spart Energie und führt zu Gewichtsreduzierungen. 60 bis 80 Grad Celsius im Ofen reichen aus, um Werkstücke mit modernen Industrieklebern fest und dauerhaft zu verbinden. Dennoch bleiben Nachteile: Empfindliche Bauteile können beim Erhitzen Schaden nehmen. Und: Was einmal klebt, lässt sich nicht mehr lösen. Nanotechnologie hilft hier weiter.

Arbeiter beim Schweißen
Nano-Klebstoffe ersetzen in der Industrie den oft aufwändigen Schweißprozess. (Foto: Maçka/aboutpixel.com)

Dank Nanotechnologie hat ein deutsches Unternehmen einen neuen Zusatzstoff entwickelt, der Klebstoffe „schaltbar“ macht.  Dieser spezielle Zusatz besteht aus superparamagnetischen Eisenoxidkristallen (etwa 5 bis 25 nm klein), die in eine Siliziumdioxidhülle eingebettet sind.

Industriell interessant ist das besondere Verhalten dieser Teilchen in einem starken Magnetfeld mit schnell wechselnder Feldrichtung.

Die umhüllten Eisenoxid-NanopartikelEisenoxid-Nanopartikel
Teilchen mit einer Größe unter 100 Nanometer. Größe
geraten in einem magnetischen Wechselfeld in starke Schwingung, erhitzen sich und geben Wärmeenergie an ihre Umgebung ab.

Nanomagneten sorgen für einen schonenden Klebeprozess

Zwei- oder Einkomponentenkleber mit bis zu 7 Prozent Nanoteilchenbeimischung können deshalb nun mit einem starken Elektromagneten erhitzt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Heißverklebung räumlich begrenzt ist und das Material geschont wird.

Weiterhin sorgen die „Nanomagneten“ für rasante Temperaturanstiege von bis zu 10 Grad Celsius pro Sekunde und verkürzen die Aushärtungszeit des Klebers um mehr als das 30fache. Neu ist auch die Möglichkeit, z. B. mit Zweikomponenten-Polyurethanklebern auf demselben Weg fest verbundene Bauteile wieder zu lösen:  Kleben und „Entkleben“ , alles auf Nano-Knopfdruck.

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