SB_21002BGLP

Seite 17 des Schlussberichts zu IGF-Vorhaben Nr. 21.002 BG
unter Wasser (IGF-Vorhaben Nr. 19493 BR) geschaffen. Um diesen Entwicklungsstand zu
optimieren und weiterzuentwickeln, wurde durch den Fachausschuss Unterwassertechnik (FA
V4) des DVS die Bearbeitung des Forschungsprojektes Untersuchung und Optimierung der
Prozessparameter und Werkzeuge zum Unterwasserkleben von Halterungssystemen (IFG-
Vorhaben NR. 21.002 BG) in die Wege geleitet.
1.2 Lösungsansatz
Die Weiterentwicklung soll die Beherrschbarkeit und Reproduzierbarkeit eines klebtechnischen
Fügeverfahrens zum Anbringen von Halter unter Wasser maximieren.
Da die Oberflächenvorbehandlung ein signifikant wichtiger Prozessschritt ist, um
Klebverbindungen mit großer Güte und Lebensdauer zu realisieren, werden im ersten
Bearbeitungsschritt mechanische Oberflächenvorbehandlungsverfahren bei praxisnahen
Umgebungsbedingungen hinsichtlich ihrer Reinigungsqualität untersucht. Denn Oberflächen, die
über einen langen Zeitpunkt unter Wasser eingesetzt werden, sind teilweise mit starkem
Bewuchsschichten (engl. „fouling“), d. h. biologischen Ablagerungen, überzogen, die eine
leistungsfähige Klebverbindung verhindern. Die Steigerung der Immunität von Klebverbindungen
gegenüber dem umliegenden Wasser ist ein zweiter wichtiger Baustein, um die
Langzeitbeständigkeit zu erhöhen. Hierzu erfolgen Optimierungsarbeiten des bis dato
entwickelten Halterdesigns, die sich vor allem auf eine dauerhafte Abdichtung der Klebfuge
fokussieren. Da sich unbekannte Umgebungsbedingungen, wie z. B. die Temperatur, negativ auf
die Stabilität und Reproduzierbarkeit des Klebprozesses auswirken können, ist die Entwicklung
einer Unterwasserheizvorrichtung als Funktionsmuster notwendig. Durch die Gewährleistung
höherer Temperaturen während des Klebprozesses kann beispielsweise die Viskosität des
Klebstoffes herabgesetzt werden, wodurch dieser die Oberfläche ideal benetzen und
Adhäsionskräfte ausbilden kann. Während des Aushärtevorganges ist durch höhere
Temperaturen eine Nachvernetzung („Tempereffekt“) möglich, womit ein beschleunigter
Kohäsionsaufbau im Klebstoff sowie kürzere Prozesszeiten einhergehen.
In einem weiteren Bearbeitungsschritt erfolgt die Entwicklung eines Versuchsstandes zur
Durchführung eines Mehrstufen-Injektionsverfahrens (Reinigen, Klebstoffinjektion), mit dem
unterschiedliche Prozessparameter zuverlässig eingestellt werden können. Mit diesem
Versuchsstand sowie dem zuvor weiterentwickelten Halterdesign geschehen anschließend
Prozessparameteruntersuchungen, woran unter Zuhilfenahme von Sekundäranalytik, die
Reinigungswirkung, hinsichtlich z. B. Salzkontaminationsgrad und Benetzungsgrad,
verschiedener Medien beurteilt werden kann. Das Ziel ist die Ermittlung der optimalen
Prozessparameter zur Steigerung der Reproduzierbarkeit sowie zur Optimierung der
Prozesszeiten. Die Erkenntnisse daraus bilden die Grundlage für die Entwicklung eines
Demonstratorwerkzeuges zur Durchführung eines manuellen sowie teilautomatisierten
Unterwasserklebprozesses. Das Demonstratorwerkzeug ermöglicht die sichere Fixierung des
Halters an der Fügeteiloberfläche, die prozesssichere Ausführung des Mehrstufen-
Injektionsverfahren inklusive der ermittelten optimalen Prozessparameter, die Aushärtung mittels
der integrierten Heizvorrichtung sowie die Abschottung störender Umwelteinflüsse. In praktischen
Anwendungsversuchen werden hiermit prozesstechnische Einflüsse, wie die Wassertiefe, die
Oberflächenbeschaffenheit, die lokale Trocknung sowie die Verarbeitungseigenschaften der im
Projekt betrachteten Klebstoffe, auf das Unterwasserkleben untersucht. Darüber hinaus erfolgen
mit dem entwickelten Demonstratorwerkzeug und den optimierten Parametersätzen
teilautomatisierte Halterklebungen im Injektionsverfahren sowie anschließende