Georg-Christoph-Lichtenberg-Schule

Exkursion des Wahlpflichtkurses „Junior-Ingenieur-Akademie“ nach Bremen – ein Erfahrungsbericht

Am frühen Morgen trafen wir uns am Bahnhof Wilhelmshöhe in Kassel. Von dort fuhren wir nach Bremen.

Anschließend ging es mit der Straßenbahn direkt weiter zum Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM).

Wir besuchten das IFAM, um unsere selbst entwickelten Klebstoffe zu testen. Besonders spannend war es später im Verlauf des Tages, die Proben mit dem sogenannten Messstand für Zugscherfestigkeit zu untersuchen.

In einer Präsentation wurde uns unter anderem erklärt, dass das Fraunhofer-Institut ein Institut für die Forschung an Klebstoffen und deren Eigenschaften, wie z. B. Festigkeit und Haltbarkeit, ist. Außerdem haben wir gelernt, dass Klebstoffe sich durch nanokleine Partikel an Oberflächen festhalten und so durch physikalische Wechselwirkung kleben.

Anschließend gab es eine Führung durch das Institut, in dem uns viele interessante Laborgeräte und Maschinen vorgestellt wurden, die alle auf unterschiedliche Weise Klebstoffe prüfen. Außerdem erfuhren wir viel über Plasma und wie es die Haftung auf verschiedenen Oberflächen beeinflusst. Wir lernten auch, wie Klebproben untersucht werden und welche Schritte dafür notwendig sind.

Nach dem Mittagessen wurde uns erklärt, wie genau die Zugschertests ablaufen. Wir arbeiteten mit drei Maschinen, die über ein Computerprogramm gesteuert wurden. Jede Maschine hatte oben und unten eine Klemme, in die die Proben eingespannt wurden. Beim Start des Programms wurde Kraft auf die Probe ausgeübt, indem sie langsam auseinandergezogen wurde, bis sie schließlich brach.

Bevor wir die Tests starten konnten, mussten wir die Länge und Breite der Klebefläche in das Programm eingeben. Während der Tests zeigte das Programm in Echtzeit ein Diagramm mit der aufgewendeten Kraft und dem Verhalten der Proben. Nach dem Bruch wurde angezeigt, welche Kraft – angegeben in Newton – nötig war und welche Zugscherfestigkeit die Probe hatte. Danach durften wir unsere Proben testen. Jede Gruppe hatte unterschiedliche Materialien und Klebstoffe, sodass die Ergebnisse sehr verschieden ausfielen. Wir haben unsere Ergebnisse dann verglichen. Die besten Ergebnisse bei den Zugscherfestigkeiten haben zwischen den Gruppen stark variiert: von 1,04 MPa bis 7,35 MPa. Das sind niedrig- bis mittelfeste Klebstoffe. Abhängig vom Material mussten verschiedene Klebstoffe verwendet werden, da nicht jede Kombination von Klebstoff und Material gut hält. Caseinklebstoff und Holz wurde zum Beispiel als beste Kombination von uns erkannt. Mit so einem Klebstoff könnte man mit der Klebefläche von einer Briefmarke einen Braunbären heben.

Zum Abschluss unseres Tages in Bremen besuchten wir noch die berühmten Bremer Stadtmusikanten, bevor wir nach einem ausgefüllten Tag die Rückfahrt nach Kassel antraten.