DE102015202415A1

DE102015202415A1 - Klebstoff, Verfahren zur berührungslosen Temperaturmessung des Klebstoffs und Verfahren zur verbesserten Verbindung zweier Bauteile mit Klebstoff

Info

Publication number: DE102015202415A1
Application number: DE102015202415.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Lühring; Malte Kleemeier; Maik-Julian Büker; Christian Hedayat
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Universitaet Paderborn
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Universitaet Paderborn
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2016-08-11
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: DE102015202415B4

Abstract

Es wird ein Klebstoff vorgestellt, der mindestens einen Sensor enthält, dessen Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge von elektromagnetischer Strahlung temperaturabhängig ist. Der Klebstoff ermöglicht eine berührungslose Messung der Temperatur des Klebstoffs vor, während und auch nach der Aushärtung. Dadurch kann die Temperatur des Klebstoffs während der Aushärtung überwacht werden und die Klebstofftemperatur gezielt auf eine bestimmte ideale Aushärtetemperatur eingestellt werden. Darüberhinaus kann die Temperatur eines bereits gehärteten Klebstoffs bestimmt werden. Dadurch kann z. B. die Temperatur im Innenraum von Bauteilen bestimmt werden, in denen der Klebstoff verwendet wurde, ohne für die Messung in den Innenraum vordringen zu müssen (z. B. eine Verpackung zu öffnen). Ferner wird die Verwendung des Klebstoffs im Automobilbau, Flugzeugbau, Gebäudebau und/oder in Verpackungsvorrichtungen vorgeschlagen.

Description

Es wird ein Klebstoff vorgestellt, der mindestens einen Sensor enthält, dessen Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge von elektromagnetischer Strahlung temperaturabhängig ist. Der Klebstoff ermöglicht eine berührungslose Messung der Temperatur des Klebstoffs vor, während und auch nach der Aushärtung. Dadurch kann die Temperatur des Klebstoffs während der Aushärtung überwacht werden und die Klebstofftemperatur gezielt auf eine bestimmte ideale Aushärtetemperatur eingestellt werden. Darüberhinaus kann die Temperatur eines bereits gehärteten Klebstoffs bestimmt werden. Dadurch kann z. B. die Temperatur im Innenraum von Bauteilen bestimmt werden, in denen der Klebstoff verwendet wurde, ohne für die Messung in den Innenraum vordringen zu müssen (z. B. eine Verpackung zu öffnen). Ferner wird die Verwendung des Klebstoffs im Automobilbau, Flugzeugbau, Gebäudebau und/oder in Verpackungsvorrichtungen vorgeschlagen.
Um Bauteile mit Hilfe der Klebtechnik in kurzer Zeit zu fügen, können die Bauteile oder der Klebstoff lokal erwärmt werden. Zur lokalen Erwärmung eignen sich vor allem magnetische Wechselfelder (induktive Erwärmung), Mikrowellen sowie Infrarotstrahlung. Weitere Möglichkeiten sind der Einsatz von Heißluft, Siegelstempeln oder Lasern. Mit diesen Verfahren können die Klebstoffe in wenigen Sekunden auf eine Härtungstemperatur von 100°C bis 250°C gebracht werden. Die Klebstoffe härten unter diesen Bedingungen in einer Zeit von wenigen Sekunden bis einigen Minuten aus. Der Mechanismus, über den der Klebstoff erwärmt wird, hängt von der Art der Bauteile ab.
Elektrisch leitfähige Bauteile aus Metallen oder Kohlefaserverbundwerkstoffen lassen sich im magnetischen Wechselfeld sehr effizient durch in das Material induzierte Wirbelströme erwärmen. Die Erwärmung des Klebstoffs erfolgt hier indirekt über die Fügepartner. Weiterhin ist auch die direkte induktive Erwärmung des Klebstoffs über Additive, z. B. Ferrite oder superparamagnetische Partikel, möglich, die die Energie des magnetischen Wechselfeldes in Wärme umsetzen. Auch zur direkten Erwärmung des Klebstoffes durch Mikrowellen existieren entsprechende Additive, wie z. B. Ruße oder Kohlenstoffnanoröhrchen.
Die Erwärmung von Klebstoffen durch magnetische Wechselfelder, Mikrowellen oder Infrarotstrahlung ist eine seit langem etablierte Technologie. Allerdings wird ihre Anwendbarkeit in der Praxis vielfach dadurch eingeschränkt, dass es nicht bzw. nur unter großem Aufwand möglich ist, während der Aushärtung die Temperatur im Klebstoff zu messen. Normalerweise ist die Klebschicht durch die Fügepartner vollständig verdeckt, so dass eine berührungslose Temperaturmessung z. B. mit Hilfe eines Strahlungspyrometers nicht möglich ist. Ersatzweise wird daher oft die Temperatur der Fügepartner ermittelt. Diese liegt jedoch je nachdem ob der Klebstoff indirekt bzw. direkt erwärmt wird, über bzw. unter der interessierenden Temperatur im Klebstoff.
Der Temperaturunterschied zwischen Klebstoff und Fügeteilen hängt von einer Reihe von Einflussgrößen ab, u. a. von der Erwärmungsrate, der Dicke der Klebschicht im Verhältnis zu den Fügepartnern und den Wärmeleitfähigkeiten der beteiligten Materialien. Von der Oberflächentemperatur der Fügepartner auf die Temperatur im Klebstoff zu schließen, erfordert daher umfangreiche Messreihen, um die notwendigen Korrekturfaktoren in Abhängigkeit aller auftretenden Randbedingungen zu ermitteln. Eine direkte Temperaturmessung innerhalb des Klebstoffs ist zwar durch Einbringung eines Thermoelementes möglich, verbietet sich aber aufgrund der hohen Kosten für die Serienfertigung.
Andererseits ist eine präzise Kontrolle der Temperatur innerhalb der Klebschicht zwingend notwendig, da der Klebstoff nur in einem Temperaturintervall von etwa ±10 K um die nominelle Aushärtungstemperatur optimale Eigenschaften erreicht. Bei zu niedrigen Temperaturen härtet der Klebstoff unvollständig. Es resultieren niedrige Verbundfestigkeiten und die Langzeitbeständigkeit der Klebung verringert sich. Eine Überhitzung des Klebstoffs führt umgekehrt zur Degradation der Klebstoffmatrix, die meist mit einer Blasenbildung durch ausgasende Zersetzungsprodukte einhergeht.
Ausgehend hiervon war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Material und ein Verfahren zur verbesserten berührungslosen Temperaturmessung innerhalb einer Klebefuge während der Aushärtung und dadurch ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Bauteile über einen Klebstoff mit hoher Verbundfestigkeit und Langzeitstabilität miteinander verbunden werden können.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Klebstoff gemäß Anspruch 1, das Bauteil gemäß Anspruch 8, die Verfahren gemäß den Ansprüchen 9 und 13 und die Verwendungen gemäß Anspruch 15. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.
Erfindungsgemäß wird ein Klebstoff bereitgestellt, der mindestens einen Sensor enthält, wobei der Sensor dadurch gekennzeichnet ist, dass seine Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge und/oder Modulation von elektromagnetischer Strahlung temperaturabhängig ist.
Der Vorteil eines solchen Klebstoffs ist, dass er nach Einstrahlung von elektromagnetischer Strahlung eine temperaturabhängige Veränderung der Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge und/oder Modulation der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung aufweist. Diese Veränderung lässt sich mit einem geeigneten Detektor (z. B. Schaltkreis) detektieren und erlaubt es, die Temperatur des Klebstoffs (z. B. in Form einer Klebschicht zwischen zwei Bauteilen) berührungslos auszulesen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Klebstoffes ist, dass er Informationen über seine Temperatur über elektromagnetische Strahlung aussendet. Die gemessene elektromagnetische Strahlung, die unmittelbar ein Maß für die Temperatur des Klebstoffes darstellt, kann daher als Regelgröße dienen, um die Härtung des Klebstoffs zu kontrollieren. Auf diese Weise wird eine unzureichende Aushärtung bzw. eine Überhitzung des Klebstoffs vermieden.
Die Messbarkeit der Klebschichttemperatur ist von erheblicher Bedeutung, wenn die Härtung des Klebstoffs durch lokale Erwärmung beschleunigt werden soll (z. B. bei der sogenannten induktiven Klebstoffhärtung). Dadurch, dass die Klebschichttemperatur als Messgröße für einen Regelkreis zur Verfügung gestellt wird, lassen sich hohe Aufheizraten realisieren, eine Überhitzung des Klebstoffs wird gleichzeitig vermieden. Die Schnellhärtung wird damit prozesssicher und es können mit dem Klebstoff Bauteile mit hoher Verbundfestigkeit und Langzeitstabilität miteinander verklebt werden.
Der erfindungsgemäße Klebstoff kann flüssig, gelförmig oder fest sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform kontaktiert der Sensor den Klebstoff zumindest bereichsweise, wobei besonders bevorzugt der Sensor in Klebstoff eingebettet ist.
Der mindestens eine Sensor kann ein Sensormaterial enthalten oder daraus bestehen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus magnetischen und paramagnetischen Substanzen, bevorzugt magnetische Substanzen, die eine Curie-Temperatur aufweisen, besonders bevorzugt partikuläre magnetische Substanzen, die eine Curie-Temperatur aufweisen, insbesondere Magnetit, CrO₂, und Mischungen hiervon. Der Sensor kann auch mehrere verschiedene Sensormaterialien (z. B. mindestens 2, 3, 4 oder 5) aufweisen, die bevorzugt jeweils eine bestimmte spezifische Curie-Temperatur aufweisen. Der Vorteil von der Verwendung einer Mischung verschiedener Substanzen mit unterschiedlicher Curie-Temperatur ist, dass die Temperaturmessung in einem breiten Bereich ermöglicht wird.
Der Sensor kann ferner ein nicht-lineares magnetisches Material (auch z. B. mindestens 2, 3, 4 oder 5 solche Materialien) enthalten oder daraus bestehen. Die nicht-linearen Eigenschaften dieses Materials werden durch die Temperatur bestimmt. Ein solches Material emittiert bei Einstrahlung elektromagnetischer Strahlung mit einer bestimmten Frequenz (z. B. generiert durch ein magnetisches Wechselfeld) elektromagnetische Strahlung mit höherer Frequenz, die meist ein ganzzahliges Vielfaches der eingestrahlten Frequenz ist, d. h. eine Oberwelle. Die erzeugte Oberwelle lässt sich wegen der Frequenzverschiebung leicht von der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung abtrennen. Damit wird eine empfindliche Detektion des Temperatursignals möglich.
Ebenso kann der Sensor eine RFID-Vorrichtung (z. B. RFID-Transponder) mit Temperatursensor enthalten oder daraus bestehen. Mit RFID-Vorrichtung ist eine „radio-frequency identification”-Vorrichtung gemeint. Die RFID-Vorrichtung kann durch die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung bzw. ein elektromagnetisches Wechselfeld mit Energie versorgt werden. Es ist in diesem Fall keine weitere Energiequelle für die RFID-Vorrichtung nötig. Die RFID-Vorrichtung kann auch ein Signal aussenden, das die Temperaturinformation digital codiert enthält. Ein weiterer Mehrwert der Verwendung von RFID-Vorrichtungen besteht in der Möglichkeit der Identifikation des Bauteils für Logistik und auch der Protokollierung der Wartung von Anlagen oder Geräten. Eine weitere Miniaturisierung der RFID-Chips ist absehbar. Es ist zu erwarten, dass ihre Dicke auf ca. 150 μm und weniger reduziert werden kann, so dass sie sich ohne weiteres in technisch übliche Klebfugen integrieren lassen.
Bevorzugt werden RFID-Vorrichtungen mit einer Dicke von ≤ 1 mm, besonders bevorzugt ≤ 150 μm eingesetzt.
Die RFID-Vorrichtung kann mindestens eine Antenne, bevorzugt einen Draht (z. B. einen linearen Draht) enthalten. Dadurch wird die Reichweite d. h. die Empfindlichkeit der Absorption und Stärke der Emission elektromagnetischer Strahlung verbessert.
Der Klebstoff kann aushärtbar sein oder bereits ausgehärtet sein. Bevorzugt enthält der Klebstoff einen thermisch aushärtbaren Klebstoff oder besteht daraus. Besonders bevorzugt enthält der Klebstoff eine Folie aus thermisch aushärtbaren Klebstoff und/oder einen vorapplizierbaren Strukturklebstoff (z. B. PASA^®-Klebstoff).
Der Klebstoff kann zusätzlich ein Additiv enthalten, das Mikrowellen absorbiert, bevorzugt Ruß und/oder Kohlenstoffnanoröhrchen.
Ferner wird ein Bauteil bereitgestellt, das den erfindungsgemäßen Klebstoff enthält. Das Bauteil kann ein Metall und/oder Kohlefaserverbundwerkstoff enthalten oder daraus bestehen. Besonders bevorzugt ist das Bauteil ein Automobilbauteil, Flugzeugbauteil, Gebäudebauteil oder Verpackungsbauteil. Insbesondere ist es ein Automobilbauteil.
Das Bauteil kann eine Schicht des erfindungsgemäßen Klebstoffs enthalten, die bevorzugt eine Dicke von ≤ 2 mm, besonders bevorzugt ≤ 200 μm, aufweist.
Desweiteren wird ein Verfahren bereitgestellt zur berührungslosen Messung der Temperatur eines Klebstoffs, umfassend die Schritte

a) Bestrahlen des erfindungsgemäßen Klebstoffs mit elektromagnetischer Strahlung oder mit magnetischen Wechselfeldern einer bestimmten Intensität und/oder Wellenlänge und/oder Modulation;
b) Messung der Intensität und/oder Wellenlänge und/oder Modulation der von dem Klebstoff emittierten elektromagnetischen Strahlung mit einem Detektor;
c) Zuordnung der Intensität und/oder Wellenlänge und/oder Modulation der gemessenen Strahlung zu einer bestimmten Temperatur über die Abhängigkeit der Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge des Sensors von der Temperatur.

Das Verfahren kann dadurch gekennzeichnet sein, dass während des Verfahrens der Klebstoff aufgeheizt wird.
In dem Verfahren kann der Klebstoff durch eine Heizquelle aufgeheizt werden, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus

a) eine weitere elektromagnetischen Strahlung, bevorzugt eine elektromagnetische Strahlung, welche die Aushärtung des Klebstoffs beschleunigt, besonders bevorzugt IR-Strahlung, Mikrowellenstrahlung, magnetische Wechselfeldstrahlung, magnetische Wechselfelder und/oder oder Laserstrahlung;
b) Heißluft; und
c) Siegelstempeln.

Die zur Temperaturerfassung eingestrahlte elektromagnetische Strahlung kann identisch sein mit der elektromagnetischen Strahlung, die zur Erwärmung des Klebstoffs verwendet wird.
Bevorzugt werden die Schritte b) und c) zumindest einmal, bevorzugt mehrmals, wiederholt.
Die Abhängigkeit der Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge des Sensors von der Temperatur kann in einem weiteren Schritt des Verfahrens durch eine Messung der Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge des Sensors bei mehreren verschiedenen bekannten Temperaturen ermittelt werden. Bevorzugt findet die Ermittlung bei Temperaturen zwischen 25°C und 230°C statt, wobei die Temperatur besonders bevorzugt in Inkrementen von 1 K bis 50 K, insbesondere in Inkrementen von 5 K bis 10 K, erhöht oder erniedrigt wird.
Ferner wird ein Verfahren zur Verbindung von zwei Bauteilen über einen Klebstoff bei einer gewünschten Zieltemperatur bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte

a) Kontaktieren von zwei Bauteilen über eine Schicht aus dem erfindungsgemäßen Klebstoff;
b) Aufheizen des Klebstoffs;
c) Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur berührungslosen Messung der Temperatur eines Klebstoffs bis die gewünschte Zieltemperatur erreicht ist;
d) Halten der gewünschten Zieltemperatur bis der Klebstoff ausgehärtet ist.

Der entscheidende Vorteil dieses Verfahrens ist, dass eine temperaturselektive, einfache, schnelle und prozesssichere Aushärtung von Klebstoffen möglich ist. Durch die hervorragende Temperaturkontrolle des Klebstoffs zu jedem Zeitpunkt sind sehr hohe Aufheizraten bis zur gewünschten Zieltemperatur realisierbar, was eine Aushärtung von Klebstoffen in einem Zeitfenster von wenigen Sekunden ermöglicht. Zudem können durch das Aushärten bei der optimalen Zieltemperatur des Klebstoffs die Bauteile mit hoher Verbundfestigkeit und Langzeitstabilität miteinander verbunden werden.
Die Schicht aus Klebstoff kann eine Dicke von ≤ 2 mm, bevorzugt ≤ 200 μm, aufweisen.
Bei den in dem Verfahren eingesetzten Bauteilen kann es sich um Automobilbauteile, Flugzeugbauteile, Gebäudebauteile und/oder Verpackungsbauteile handeln. Bevorzugt sind Automobilbauteile. Das Bauteil kann ein Metall und/oder Kohlefaserverbundwerkstoff enthalten oder daraus bestehen.
Darüberhinaus wird die Verwendung von dem erfindungsgemäßen Klebstoff im Automobilbau, Flugzeugbau, Gebäudebau und/oder in Verpackungsvorrichtungen, bevorzugt im Automobilbau, vorgeschlagen.
Anhand der nachfolgenden Figuren und Beispiele soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden ohne diesen auf die dort gezeigten spezifischen Ausgestaltungsformen einschränken zu wollen.
1 zeigt das Funktionsprinzip der berührungslosen Temperaturmessung innerhalb einer Klebfuge eines Bauteils 5, die Klebstoff 3 enthält. Das eingestrahlte magnetische Wechselfeld 1 dient gleichzeitig zur Anregung von Sensor-Partikeln 4 oder Strukturen, die sich im Klebstoff 3 befinden und ein zweites magnetisches Wechselfeld 2 abstrahlen. Dieses zweite magnetische Wechselfeld 2 kann mit einem geeigneten Detektor (nicht gezeigt) erfasst werden und liefert eine Temperaturinformation aus der Klebfuge, nämlich die lokale Temperatur des Klebstoffs 3 (T_Klebstoff). Konventionelle berührungslose Messverfahren können dagegen nur die die Oberflächentemperatur des Bauteils 5 liefern.
2 zeigt den für die Proben A und B aus Beispiel 1 erhaltene Verlauf der Induktivität über die Temperatur. Es wird deutlich, dass sowohl Magnetit als auch CrO₂ eine temperaturabhängige Veränderung der Induktivität zeigen. Folglich ist bei entsprechender Kenntnis dieser Abhängigkeit durch Vornahme einer Induktionsmessung ein Rückschluss auf die Temperatur von Magnetit und CrO₂ – und somit ein Rückschluss auf die lokale Temperatur in der Klebefuge – möglich.
Beispiel 1 – Temperaturmessung mit Hilfe von Sensorpartikeln
Als Modellklebstoff für die Untersuchungen diente ein Epoxidharz auf Basis von Bisphenol-A-Diglycidylether (DER 331, Dow) mit einem modifizierten Imidazolhärter (Curezol 2 MAOK, Shikoku, Japan). Dieser Klebstoff wurde für Probe A mit 40 Gew.% Magnetitpartikeln [Eisen(II,III)oxid, Sigma-Aldrich] und für Probe B mit 40 Gew.% Chromdioxid (CrO₂, Magtrieve, Sigma Aldrich) versetzt.
Die Proben A und B wurden im Umluftofen bei 120°C innerhalb einer Stunde zu scheibenförmigen Probekörpern (Durchmesser: 30 mm, Dicke 3 mm) ausgehärtet.
Zur Messung der temperaturabhängigen magnetischen Eigenschaften der Klebstoffproben wurden diese auf einer Flachspule platziert, die an einen Impendanzanalyser (Agilent 9294A) angeschlossen war. Es wurde die Induktivität des Gesamtsystems aus Flachspule und aufgelegter Probe im Temperaturbereich zwischen 25°C und 230°C gemessen. Der Wärmeeintrag bei der Messung erfolgte dabei durch Heißluft. Der mit den Proben A und B ermittelten Verlauf der Induktivität über die Temperatur ist in 2 dargestellt.
Im Falle der Magnetit-haltigen Klebstoffprobe A erkennt man eine annähernd lineare Abnahme der Induktivität mit steigender Temperatur. Eine Abnahme der Induktivität mit der Temperatur wird auch für Probe B mit Chromdioxid beobachtet, allerdings tritt hier ein ausgeprägtes Maximum bei einer Temperatur von 120°C auf. Diese Temperatur entspricht etwa der Curie-Temperatur von Chromdioxid (Literaturwert: 117°C).
Für beide Proben ließ sich also ein Zusammenhang zwischen Temperatur und gemessener Induktivität herstellen. Dieser kann für die beabsichtigte Anwendung genutzt werden, um die Temperatur des Klebstoffs während der Aushärtung zu regeln.
Beispiel 2 – Temperaturmessung mit Hilfe eines RFID-Chips
Eine weitere Möglichkeit die Temperatur in einer Klebstelle zu erfassen besteht darin mit einem RFID-Chip zu arbeiten. Inzwischen werden einige Chips für den Logistikbereich mit integriertem Temperatursensor angeboten. Diese können die für kontinuierliche Temperaturmessungen notwendige Energie direkt aus dem elektromagnetischen Feld des Lesegerätes gewinnen.
Folien eines reaktiven Schmelzklebstoffs (PASA^® FP3) wurden auf Fügeteile aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) vorappliziert. In die Klebschicht wurde ein RFID-Chip eingebettet. Der verwendete RFID-Chip vom Typ Impinj 4D Monza verfügt über eine kleine eigene Antenne. Über eine zusätzliche Antennenstruktur (in diesem Fall: linearer Draht) wurde die Reichweite verbessert.
Nach Fügen und Aushärten (Umluftofen, 40 Minuten, 120°C) betrug die Klebschichtdicke 1,5 mm. Der mittig im Klebstoff eingebettete RFID-Chip hatte dabei eine Höhe von 1 mm. Die Dicke der GFK Fügeteile betrug 2 mm.
Die Funktion des RFID-Chips wurde durch die thermische Aushärtung des Klebstoffs nicht beeinträchtigt. Er konnte an seiner Position zwischen den Fügeteile mit Hilfe eines Lesegerätes (”Fermi AS3993” von AMS mit Loop und Monopol Antenne ebenfalls AMS) noch im Abstand von einigen Zentimetern erfolgreich ausgelesen werden.

Claims

Klebstoff enthaltend mindestens einen Sensor, wobei der Sensor dadurch gekennzeichnet ist, dass seine Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge von elektromagnetischer Strahlung temperaturabhängig ist.
Klebstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff flüssig, gelförmig oder fest ist.
Klebstoff gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor den Klebstoff zumindest bereichsweise kontaktiert, bevorzugt der Sensor in Klebstoff eingebettet ist.
Klebstoff gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor ein Sensormaterial enthält oder daraus besteht, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus magnetischen und paramagnetischen Substanzen, bevorzugt magnetische Substanzen, die eine bestimmte Curie-Temperatur aufweisen, besonders bevorzugt partikuläre magnetische Substanzen, die optional eine Curie-Temperatur aufweisen, insbesondere Magnetit, CrO₂, und Mischungen hiervon.
Klebstoff gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor eine RFID-Vorrichtung mit Temperatursensor enthält oder daraus besteht.
Klebstoff gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff aushärtbar ist oder ausgehärtet ist, wobei der Klebstoff bevorzugt einen thermisch aushärtbaren Klebstoff enthält oder daraus besteht, besonders bevorzugt eine Folie aus thermisch aushärtbaren Klebstoff und/oder einen vorapplizierbaren Strukturklebstoff enthält oder daraus besteht.
Klebstoff gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein Additiv enthält, das Mikrowellen absorbiert, bevorzugt Ruß und/oder Kohlenstoffnanoröhrchen.
Bauteil enthaltend einen Klebstoff gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil ein Metall und/oder Kohlefaserverbundwerkstoff enthält und bevorzugt ein Automobilbauteil, Flugzeugbauteil, Gebäudebauteil oder Verpackungsbauteil ist, insbesondere ein Automobilbauteil.
Verfahren zur berührungslosen Messung der Temperatur eines Klebstoffs, umfassend die Schritte a) Bestrahlen eines Klebstoffs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 mit elektromagnetischer Strahlung einer bestimmten Intensität und/oder Wellenlänge und/oder Modulation; b) Messung der Intensität und/oder Wellenlänge und/oder Modulation der von dem Klebstoff emittierten elektromagnetischen Strahlung mit einem Detektor; c) Zuordnung der Intensität und/oder Wellenlänge und/oder Modulation der gemessenen Strahlung zu einer bestimmten Temperatur über die Abhängigkeit der Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge des Sensors von der Temperatur.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verfahrens der Klebstoff aufgeheizt wird, bevorzugt durch eine Heizquelle, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus i) elektromagnetische Strahlung, bevorzugt eine elektromagnetische Strahlung, welche die Aushärtung des Klebstoffs beschleunigt, besonders bevorzugt IR-Strahlung, Mikrowellenstrahlung, magnetische Wechselfeldstrahlung, magnetische Wechselfelder und/oder oder Laserstrahlung; ii) Heißluft; und iii) Siegelstempeln.
Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b) und c) zumindest einmal, bevorzugt mehrmals wiederholt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängigkeit der Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge des Sensors von der Temperatur in einem weiteren Schritt des Verfahrens durch eine Messung der Absorptionsintensität, Emissionsintensität und/oder Emissionswellenlänge des Sensors bei mehreren verschiedenen bekannten Temperaturen ermittelt wird, bevorzugt bei Temperaturen zwischen 25°C und 230°C, wobei die Temperatur besonders bevorzugt in Inkrementen von 1 K bis 50 K, insbesondere in Inkrementen von 5 K bis 10 K, erhöht oder erniedrigt wird.
Verfahren zur Verbindung von zwei Bauteilen über einen Klebstoff bei einer gewünschten Zieltemperatur, umfassend die Schritte a) Kontaktieren von zwei Bauteilen über eine Schicht aus einem Klebstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7; b) Aufheizen des Klebstoffs; c) Durchführen des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12 bis die gewünschte Zieltemperatur erreicht ist; d) Halten der gewünschten Zieltemperatur bis der Klebstoff ausgehärtet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Metall und/oder Kohlefaserverbundwerkstoff enthält oder daraus besteht, wobei das Bauteil bevorzugt ein Automobilbauteil, Flugzeugbauteil, Gebäudebauteil oder Verpackungsbauteil ist, insbesondere ein Automobilbauteil.
Verwendung des Klebstoffs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 im Automobilbau, Flugzeugbau, Gebäudebau und/oder in Verpackungsvorrichtungen, bevorzugt im Automobilbau.