Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGPBetrieb und Instandhaltung von wasserbaulichen Anlagen erfordern häufig nachträgliche Montagearbeiten von Ausrüstungsgegenständen (u. a. Kabel, Sensoren, etc.) unter Wasser, welche gehaltert werden müssen. Dabei bekommt die Klebtechnik eine zunehmend größere Bedeutung. Dieses Forschungsvorhaben soll dazu beitragen, das Kleben von Haltern unter Wasser zu etablieren und reproduzierbarer zu machen.
Problemstellung
Für den Austausch und die Nachrüstung technischer Komponenten besteht bei Reedereien, Tauchfirmen sowie Betreibern von Hafenanlagen der Bedarf nach einem wärmearmen Fügeverfahren ohne Vorlochoperation. Für die sichere Anwendung des alternativen Unterwasserfügeverfahrens Klebtechnik, gilt es jedoch einen sicheren Prozess zu entwickeln, welcher den Schutz des Tauchers sowie der Natur gewährleistet und gleichzeitig durch unbemannte Unterwasserfahrzeuge wie ROVs ausgeführt werden kann.
Zielstellung und Lösungsweg
Das Ziel ist die Weiterentwicklung des Klebens unter Wasser hinsichtlich optimierter Prozessparameter sowie eines praxistauglichen teilautomatisierten Demonstratorwerkzeugs. Hierzu wird das Halterdesign für den Unterwassereinsatz (Klebfugenabdichtung und Medienanbindung) überarbeitet, um einen höheren Korrosionsschutz zu gewährleisten. Zudem wird ein automatisiertes Heizsystem entwickelt und erprobt. Mit Hilfe eines speziell entwickelten Versuchsstandes für ein Mehrstufen-Injektionsverfahren erfolgt eine Analyse zu den Einflüssen verschiedener Prozessparameter (Druck, Menge, Zeit, etc.) mittels Sekundäranalytik (REM, Bresle-Test, Manometrie, etc.), um geeignete Prozessschritte zu ermitteln. Anschließend erfolgen Alterungsuntersuchungen (Labor- und Freiwasserauslagerungen (siehe Abb. 1)) zur Ermittlung der Beständigkeit der Klebverbindungen.
Abschließend werden Halterklebungen mit einem zu entwickelnden Demonstratorwerkzeug in einem Unterwasserbecken durch Taucher durchgeführt. Ein Konzept zum Demonstratorwerkzeug ist in Abb. 2 zu sehen.
Nutzen
Mithilfe der beschriebenen Optimierungen und des weiterentwickelten Klebprozesses werden Kenntnisse über das Langzeitverhalten und die Leistungsfähigkeit unter Wasser hergestellter Probekörper gewonnen. KmU profitieren durch die Schaffung von Basiswissen über unter Wasser durchgeführte Klebungen sowie durch eine abgesicherte Parametersammlung. Sie werden in die Lage versetzt realisierbare sowie teilautomatisierte Klebprozessabläufe umzusetzen sowie zu beherrschen. KMU können hierdurch ihr Dienstleistungsportfolio erweitern und ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern.