Stahl-Verbindungen Klettverschluss aus Stahl fährt auch unter hohen Temperaturen seine Krallen aus

„Der unschlagbare Vorteil einer Klettverbindung ist, dass sie einfach zu schließen und wieder zu öffnen ist,“ erläutert Josef Mair, Mitarbeiter am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (UTG) der TU München. Das Haken-Ösen-Prinzip kommt deshalb vielseitig in allen Lebensbereichen zum Einsatz: Als Alternative zu Schnürsenkeln, zum Befestigen medizinischer Bandagen und Prothesen oder als Kabelschutzmanschetten in der Elektronik von Automobilen und Flugzeugen.

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Leider sind gängige Klettverbindungen aus Kunststoff nicht besonders beständig gegenüber Hitze und aggressiven Chemikalien. „Doch beispielsweise im Automobilbereich kann es sehr heiß werden. Schon ein in der prallen Sonne abgestelltes Fahrzeug erreicht Temperaturen von 80 °C. In der Nähe des Abgaskrümmers entstehen Temperaturen von mehreren Hundert Grad. In Krankenhäusern werden zur Reinigung aggressive Desinfektionsmittel eingesetzt und beim Fassadenbau sind herkömmliche Klettbänder zu schwach,“ erläutert Mair die Problemlage.

Stahl als Werkstoff für Klettverschluss löst viele Probleme

Unter der Leitung von Professor Dr.-Ing. Hartmut Hoffmann entwickelte das UTG im Rahmen eines 2005 gestarteten Verbundprojektes des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in enger Kooperation mit Partnern aus der Industrie eine Lösung: Metaklett, die stählerne Klettverbindung.

Temperaturen über 800 °C oder aggressive Lösungsmittel sind kein Problem für Metaklett - und das bei einer Haltekraft von bis zu 35 t/m2 bei Zug parallel zur Klettfläche. Senkrecht zur Klettfläche hält sie immer noch einer Zugkraft von sieben t/m2 stand. Dennoch kann sie jedermann rasch und ohne jegliches Werkzeug lösen und wiederverschließen, wie einen Klettverschluss am Kinderschuh.

Federstahl bietet hohe elastische Verformbarkeit und hohe Festigkeit

Als Werkstoff wählten die Forscher einen Federstahl, der hohe elastische Verformbarkeit mit hoher Festigkeit vereint. Am Computer entwarfen sie verschiedene dreidimensionale Modelle für das optimale Ineinandergreifen der Elemente. Vielversprechende Kandidaten bauten sie als Prototypen nach und unterzogen sie umfangreichen Tests.

Allein von der Flamingo getauften Geometrie wurden rund 40 Variationen am Computer getestet. Dabei studierten sie ihre Bindungsstärke und ihr Verhalten bei extremen Temperaturen, um die Grenzen ihrer Belastbarkeit auszuloten.

Mögliche Einsatzfelder für Metaklett sind prinzipiell alle Bereiche, die auf leicht wieder lösbare aber stabile Verbindungen angewiesen sind, beispielweise die Gebäudetechnikindustrie, insbesondere der Klima- und Lüftungsbau sowie der Fahrzeugbau. Metaklett eignet sich praktisch für vielfältige Anwendungen, bei denen die Kombination aus einfacher Herstellung und hoher Belastbarkeit der Verbindung entscheidend ist.

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