Klebetechnik. Die innovative Befestigung
heißt heute „Kleben“
Die Wissenschaft des Klebens ist heute so weit fortgeschritten, dass
nahezu alle Materialien und Werkstoffe miteinander dauerhaft verklebt werden
können. Das Ziel ist dann erreicht, wenn die Klebestelle mindestens so gut
hält wie das Material selbst.
Wir unterstützen und beraten Sie gerne, wenn es um die richtige und
fachkundige Verklebung Ihrer Werkstoffe geht, kontaktieren
Sie uns bitte gerne.
So erscheint es fast unglaublich, dass ganze Fenster
an die Fassade geklebt werden können, siehe Abbildung oben. Metalle können
miteinander so verklebt werden, als wären sie verschweißt.
Eigenschaften
Selbst die Eigenschaften des ausgehärteten Klebstoffs
können relevant sein, soll er etwa Schall dämmen oder Vibrationen auf
Schiffen, in Fahr- oder Flugzeugen dämpfen.
Wissenschaft des Klebens
Bei der kraftübertragenden Wirkung zwischen Klebstoff
und verklebtem Material unterscheidet man zwischen zwei Kräften, der Adhäsion
und der Kohäsion. Beide beruhen auf physikalische Wechselwirkungen. Die
Kohäsion beschreibt die Kräfte zwischen den einzelnen Polymeren, also die
Härte und Eigenschaft des Klebstoffs selbst.
Unter Adhäsionskräfte hingegen versteht man die
Verbindungskräfte zwischen Klebstoff und verklebtem Material. Diese Werte
sind von allen Stoffen bekannt und werden zur grundsätzlichen Wahl der
passenden Klebstoffe herangezogen.
Dies wird allerdings von der Tatsache erschwert, dass
die Wechselwirkungen zwischen Klebstoff und verklebtem Material nur eine Reichweite
von 1 Nanometer, also ein Millionstel Millimeter hat. Das macht eine
möglichst gute Vernetzung des noch flüssigen Klebstoffs notwendig. Ein
qualitativ hochwertiger Kleber muss also eine gute Benetzungsfähigkeit
aufweisen und über passende Molekülgruppen verfügen, damit es zur Ausbildung
von Wechselwirkungen kommen kann.
Anwendung mit Kunststoffen
Vor allem bei der Anwendung mit Kunststoffen können
Kleber mit Lösungsmitteln versehen sein, die Diffusionsprozesse auslösen,
wobei die Oberfläche aufgelöst wird. Das bewirkt eine erhöhte Beweglichkeit
und eine stärkere Durchdringung der Polymerketten des verklebten Materials
und des Klebstoffs.
Es kommt damit zu zusätzlichen Wechselwirkungen und
nach der Verdunstung des Lösungsmittels zu einer erhöhten Klebekraft.
Wahl des optimalen Klebstoffs
Besonders wichtig für die Wahl des optimalen
Klebstoffs ist die Beschaffenheit des zu verklebenden Werkstoffs. Beispielsweise
auf beschichteten Oberflächen hält ein Konstruktionskleber hervorragend,
allerdings oft nur auf der Beschichtung, die sich danach vom Material lösen
kann.
Vorbehandlung
Für ein exzellentes Ergebnis müssen Baustoffe vor der
Verklebung korrekt vorbehandelt werden, z.B. mit einem Primer für das
jeweilige Material, der eine optimale Vernetzung herstellen kann.
Klebetechnik im Leichtbau
Eine moderne Klebetechnik geht ebenso mit Leichtbau,
der im Transportwesen für heutige Anforderungen der Energieeffizienz
unverzicht bar ist, einher.
Im Flugzeugbau hat das Kleben bereits Tradition.
Begriffserklärung rund um Kleben
Begriff
Erklärung
Abbindung
Verfestigung des Klebstofffilms durch physikalische
oder chemische Vorgänge
Adhäsion
Haltfestigkeit des Klebstoffes an einer
Werkstoffoberfläche
Deklarationspflicht
Kennzeichnungspflichtkeit entsprechend
Lösungsmittel - Verordnung (LVO vom 26.02.1954)
Anaerobe Klebstoffe
Anaerobe Klebstoffe, die auch als Gewinde- oder
Schraubensicherung bezeichnet werden, sind Einkomponenten-Klebstoffe, die
ohne Sauerstoff in der Klebefuge auf aktiven Metalloberflächen aushärten.
Diffusion
Wanderung von Flüssigkeiten oder Gasen durch poröse
Stoffe
Dispersion
Aufschwemmung (feinverteilt) von festen Stoffen in
Flüssigkeiten, meist Wasser
Ergiebigkeit
Verbrauch von Klebstoffen in kg / m²
Verklebungsfläche
Festkörpergehalt
Prozentgehalt der nicht flüchtigen Anteile in einem
Klebstoff
Flammpunkt
Niedrigstmögliche Entzündungstemperatur durch eine
Zündflamme
Härter
Zusatzmittel zur Verbesserung der
Klebstoffeigenschaften (insbesondere Wärmefestigkeit aufgrund chemischer
Vernetzung)
Klebebänder
Doppelseitiges Klebeband
Doppelseitige Klebebänder sind wahre Alleskönner:
In der Industrie ersetzen sie mechanische Verbindungstechniken wie
Schrauben, Nieten oder Klipsen. Eine große Vielfalt an Klebstoff- und
Trägermaterialien prädestinieren sie dabei für ein breites
Einsatzspektrum:Mit ihnen lassen
sich Bauteile befestigen, sie eignen sich zum Fügen, für die Montage, sie
dichten ab, gleichen Toleranzen aus und dämpfen Vibrationen.
Gewebeklebeband
Gewebeklebebänder zeichnen sich aufgrund der hohen
Belastbarkeit des Trägermaterials besonderes durch Robustheit und Beständigkeit
aus. Sie eignen sich für den universellen Einsatz zum Befestigen,
Reparieren und Fixieren genauso, wie für schwere Montageanwendungen oder
Spezial-Anwendungen, etwa zur Anwendung auf Beton, Stein oder auf
Hochtemperaturleitungen.
Montageklebeband
Mehr und mehr revolutionieren Klebebänder die
Verbindungs- und Montagetechnik unterschiedlichster Materialien: Während
vor einigen Jahren Schweißen, Löten, Schrauben oder Nieten noch gang und
gäbe waren, erobern leistungsfähige Klebeband-Lösungen mit Montageklebebändern
zunehmend etwa den Automobilbau, die Architektur und sind auch im
Heimbereich längst verbreitet.
Industrieklebeband
Industrieklebebänder finden aufgrund ihrer leichten
Verarbeitbarkeit sowie ihrer Qualitäts-Eigenschaften häufig Einsatz im
Fahrzeug-, Metallbau oder in der Bauindustrie. Das Plus: Für (nahezu) jeden
Anwendungsfall ist das speziell geeignete Material verfügbar.
'=> Doppelklebeband - Transferband
Es gibt trägerlose Doppelklebebänder – sogenannte
Transfer-Klebebänder
Doppelseitiges Klebeband – verschiedene Klebstoffe
Ein doppelseitiges Klebeband ist ein beidseitig mit
Klebstoff beschichtetes Trägermaterial (z.B. (Kunststoff-)Folie,
Schaumstoff, Papier, Vlies oder Gewebe) und Klebstoff (z.B.Acrylate,
Hotmelt oder Kautschuk-Kleber und deren Mischungen). Unterschiedliche
Klebstoffe auf beiden Seiten ist möglich.
Eine Klebefläche der doppelseitig klebenden
Trägerschicht ist zum Schutz meist mit einer Abdeckung versehen.
Kohäsion
Innere Festigkeit eines Materials
Lösemittel / lösemittelfrei
Klebstoffe auf Wasserbasis werden auch als
„lösemittelfrei“ bezeichnet, obwohl hier Wasser als Lösemittel dient. Zu
den Produkten dieser Gruppe gehören vor allem Alleskleber (Vielzweckkleber),
Papierkleber (Gummierungen) und Klebestifte. Zur zweiten Gruppe der
Flüssigkleber gehören Reaktionsklebstoffe, wie die sogenannten
Sekundenkleber und Zweikomponentenkleber (bestehend aus Harz und Härter).
Reaktionsklebstoffe sind überwiegend auf Polyurethan- und Epoxidbasis
aufgebaut und lösemittelfrei.
Offene Zeit
Angabe des Zeitraumes, in dem nach Klebstoffauftrag
die Verbindung der zu verklebenden Teile vorgenommen werden soll
Primer
Primer sind Mittel, die die Adhäsionseigenschaften
von Oberflächen verbessern. Primer werden für stark beanspruchte oder
schwer zu beklebende Oberflächen und Beschichtungen zur Erhöhung der
Haftfestigkeit der jeweiligen Klebstoffe o.ä. verwendet.
Schmelzkleber
Klebstofftyp, der heiß verarbeitet werden muss und
seine Festigkeit unmittelbar nach der Abkühlung erreicht
Tankabdichtung
Mit „Tankabdichtung“ ist die Reparatur von
Kraftstofftanks gemeint. Nachdem es nicht möglich ist, sie zu schweißen,
ist die moderne Klebetechnik die einzige Reparaturmöglichkeit. Benötigt
werden Klebstoffe, die resistent gegen Mineralöle sind.
Als Vorbehandlung zum Entfetten ist der Sprühreiniger S
empfohlen
Thixotrop
Thixotrop beschreibt die Fließeigenschaft von
Flüssigkeiten, welche bei andauernden äußeren Einwirkungen ihre Viskosität
verringern. Eine thixotrope Flüssigkeit wird mit der Dauer ihrer Verformung
flüssiger, kehrt aber bei Beendigung der Belastung zur Ausgangsviskosität
zurück und verhärtet sich.
Topfzeit
Die Topfzeit bezieht sich auf die Verarbeitungszeit
von Klebstoffen und beschreibt den Zeitintervall zwischen dem Ansetzen
eines Klebstoffes und dem Ende der Verwendungskapazität. Die Substanz lässt
sich nach Beendigung der Topfzeit aufgrund der deutlichen Erhöhung der
Viskosität nicht mehr verarbeiten. Die chemischen Eigenschaften einer
Substanz sowie die äußeren Einflüsse beim Produktionsprozess haben Einfluss
auf die Dauer der Topfzeit.
Trockenzeit (Ablüftzeit)
Zeitspanne, die bei lösungsmittelhaltigen
Klebstoffen eingehalten werden muss, zwischen Klebstoffauftrag und
Verbindung der zu verklebenden Teile
Viskosität
mPas
Unter Viskosität versteht man die Flüssigkeit
eines Stoffes. Je größer die Viskosität, desto zähflüssiger ist der
Stoff.
Niedrigviskos = dünnflüssig
Mittelviskos = mittlere Fließfähigkeit
Hochviskos = dickflüssig bis pastös
Für Schmelzklebstoffe gilt: Je höher die
Schmelztemperatur, desto dünnflüssiger/ niedriger die Viskosität und
umgekehrt. Darum wird Viskosität bei einer bestimmten
Verarbeitungstemperatur angegeben.
Die dynamische Viskosität η ist abhängig von
Stoff und Temperatur
· Bei Flüssigkeiten nimmt die dynamische
Viskosität η mit steigender Temperatur sehr stark ab
· Bei Gasen nimmt die dynamische
Viskosität η mit steigender Temperatur zu
Generell besitzt jeder Stoff - auch Feststoffe -
eine Viskosität, nur ist diese so hoch, dass man in der Regel kein
Fließverhalten erkennen kann. Ein typisches Bespiel ist Glas, welche
bei entsprechender Belastung und Zeit auch von einem anderen Festkörper
durchdrungen werden kann, ohne Schaden zu nehmen.
Einheit: Die dynamische Viskosität wird
angegeben in mPas bzw. Micro-Pascalsekunden. 1 Pa*s entspricht 1 Ns/m².
Herkunft: Der Begriff Viskosität leitet sich ab
vom Vogelleim, welche früher aus Misteln hergestellt wurde. Die
Pflanzengattung Mistel hat den wissenschaftlichen Namen „Viscum“.
Spiegel kleben
Das richtige Klebemittel für Spiegel zu
verwenden ist aus mehreren Gründen essentiell.
1. Der Spiegel darf auch nach vielen
Jahren nicht abfallen
2. Der Klebstoff darf die Beschichtung
des Spiegels nicht beeinträchtigen, da dies im Spiegelbild sichtbar wird.
Wir haben 2 Lösungsmöglichkeiten, so funktioniert´s
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