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Die Wahl eines Klebstoffs für industrielle Anwendungen

Klebstoff ist ein flüssiges oder pastenförmiges Produkt mittels dessen Teile miteinander verbunden werden können. Die in der Industrie verwendeten Klebstoffe sind im Allgemeinen synthetisch.

In der Industrie wird Klebstoff weitläufig zum Zusammenfügen in den Bereichen Elektronik, Automobilbau, Luftfahrt, Verpackungen, Baugewerbe, Holzindustrie Elektrogeräte und in der Textil- und Schuhindustrie verwendet.

Die bekanntesten Klebstoffe der Industrie sind Epoxidkleber, Cyanoacrylatklebstoffe und Polyurethankleber

.

Klebstoffe für Industrieanwendungen auf einen Blick

  • Die Wahl eines Klebstoffs für industrielle Anwendungen

    Um einen Industrieklebstoff richtig zu wählen muss zuerst geprüft werden, ob er mit den Materialien verträglich ist, die zusammengefügt werden sollen.

    Es müssen auch die Umgebungsbedingungen, wie die Temperatur (minimal und maximal), der Feuchtigkeits-Prozentsatz, die UV-Strahlen-Einwirkung, die Exposition gegenüber Chemikalien wie Reinigungsmittel oder Säuren und Staub berücksichtigt werden, die der Qualität dez Zusammenfügens schaden könnten.

    Es muss weiterhin geprüft werden, ob der gewählte Klebstoff den Belastungen standhält, denen er unterzogen wird (Dauerbelastung, Vibrationen, Stöße, Scheren, Biegen usw.) und insbesondere ob er ablösefest (abrissfest) ist.

    Es muss auch hinterfragt werden, ob der Zusammenbau zerlegbar sein soll oder nicht und, falls ja, mit welchem Produkt der Klebstoff gelöst werden soll.

    Berücksichtigt werden muss auch die Arbeitszeit, d.h. der Zeitraum, während dessen die Position der Elemente verändert werden kann, und die Zeitspanne bis zum endgültigen Abbinden, d.h. die Wartezeit, bis die Montage unter normalen Bedingungen benutzt werden kann. Im Allgemeinen haben 2-Komponenten-Klebstoffe kürzere Arbeits- und Abbindezeiten als Einkomponenten-Klebstoffe. Cyanoacrylate, das in nur wenigen Sekunden aushärtet, ist hier die Ausnahme zur Regel.

    Und es muss schließlich geprüft werden, ob der gewählte Klebstoff den Normen entspricht, denen die Montage unterliegt.

    Bitte prüfen Sie die folgenden Verträglichkeiten untereinander:

    • Materialien
    • Die Umgebungsbedingungen
    • Beanspruchungen
  • Welches sind die Haupt-Strukturklebstoffe?

    Klebstofftyp Kompatible Materialien Präsentation/Anwedung      Anmerkungen Anwendungen
    Epoxid
    • Glas
    • Metall
    • Beton
    • Holz
    • Gummi
    • Keramik
    • Porzellan
    • Leder
    • Polycarbonat
    • Polyester
    • Hart-PVC
    • Expandiertes Polyurethan
    • Folie
    • Paste
    • Flüssiger Mono- oder Zweikomponentenkleber
    • Hitzehärtbar
    • Gute mechanische Scher- und Zugresistenz
    • Gute Resistenz gegen extreme Temperaturen
    • Gute Resistenz gegen extreme Temperaturen
    • Mögliche Reversibilität der Verklebung
    • Keine Geschmeidigkeit
    • Schlechte Alterung unter UV-Einfluss
    • Retraktation während der Polymerisierung
    • Hoher Preis.
    • Luft- und Raumfahrtfahrt
    • Automobilindustrie
    • Elektronik
    • Schifffahrt
    Acryl
    • Metall
    • Polycarbonat
    • Polyamid
    • Polyester
    • Kunststoff
    • Zweikomponentenpaste
    • Gute mechanische Scher- und Zugresistenz
    • Gut geeignet zum Ausfüllen von Spielräumen
    • Mechanik
    anaerobes Acryl
    • Metall
    • Hitzehärtbar
    • Einkomponentenpaste
    • Zylindrysche Montagen
    • Gute mechanische Zugfestigkeit
    • Gute Lösungsmittelresistenz
    • Begrenzte Hitzebeständigkeit
    • Mechanik
    Cyanoacrylat Acryl
    • Kunststoff
    • Polymer
    • Metall
    • Glasfaser
    • Keramik
    • Karton
    • Gummi
    • Sekundenkleber (ca. 10 Sekunden)
    • Die Polymerisierung wird durch eine gute Luftfeuchtigkeit gefördert.
    • Zusammenbau kleiner Teile
    • Kann nur auf flachen Oberflächen verwendet werden.
    • Große Scherfestigkeit
    • Gute Lösungsmittelresistenz
    • Transparente Klebstoffdichtung
    • Geringe Temperaturresistenz
    • Geringe Stoßresistenz
    • Mechanik
    • Prototypierung
    • Elektronik
    Polyurethan (PU)
    • Glas
    • Holz
    • Gummi
    • Schnelles Kleben
    • Mono- oder Zweikomponentenkleber
    • Geschmeidiges Kleben
    • Ungleichmäßige Verklebung
    • Große Flächen
    • Nassfestigkeit
    • Als Einkomponentenkleber härtet der Klebstoff mit einem hohen Feuchtigkeitsprozentsatz aus (langsames Aushärten).
    • Gute chemische Resistenz.
    • Gute Temperaturresistenz bis 90°C.
    • Automobilindustrie
    • Schreinerei
    Urethan
    • Gummi
    • Neopren
    • Langsames Kleben
    • Quellbarer Klebstoff
    • Einkomponentenklebstoff
    • Ungleichmäßige Verklebung.
    • Flexible Montage.
    • Wasserfest
    • Segelsport
    Silikon
    • Glas
    • Beton
    • Holz
    • Gummi
    • Keramik
    • Porzellan
    • Metall
    • Polyamid
    • Expandiertes Polyurethan
    • Einkomponentenklebstoff
    • Kleben von Glas auf verschiedenen Materialien.
    • Ein Einkomponentenkleber härtet der Klebstoff mit einem hohen Feuchtigkeitsprozentsatz aus (langsames Aushärten).
    • Gute Abdichtung.
    • Gute Widerstandsfestigkeit gegen Witterungseinflüsse.
    • Gute Lösungsmittelresistenz
    • Gasdurchlässig
    • Schreinerei
    • Gebäude
    Méehacrylat (MMA)
    • Kunststoff
    • Metall
    • Thermokunststoff
    • Polymer
    • Verbundwerkstoffe
    • Holz
    • Zweikomponentenklebstoff
    • Transparenter Klebstoff
    • Klebevorgang bei Raumtemperatur
    • Schnelle oder sofortige Verklebung
    • Transparenter Dichtungsring
    • Keine vorherige oder Oberflächenbehandlung erforderlich.
    • Erhältlich in starren, halbstarren oder flexiblen Ausführungen.
    • Ungleichmäßige Verklebung.
    • Hohe mechanische Resistenz.
    • Gute Stoßfestigkeit.
    • Gute Temperaturresistenz (bis -40°).
    • Luft- und Raumfahrt
    • Automobilindustrie
  • In welchen Fällen verwendet man einen Epoxidklebstoff??

    Man sollte an Epoxidkleber denken, wenn man Montagen kleben will, die eine hohe mechanische Stoß-, Scher- und Schälresistenz haben. Der Markt bietet Epoxidkleber in Ein– oder Zweikomponentenversionen.

    Als Einkomponentenkleber härtet Epoxid warm aus, d.h. bei Temperaturen von 100 – 200°C. Man sollte diesen Klebertyp verwenden, wenn man über einen Ofen, ein Induktions- oder Infrarotsystem oder zumindest über eine Heißluftpistole für die Polymerisierung (Trocknen und Aushärten des Klebstoffes) verfügt, was von 30 Minuten bis zu 2 Stunden dauert. Der Einkomponenten-Epoxidkleber kann zum Ersetzen einer Schweißnaht dienen, z.B. um Werkzeuge aus Wolframkarbid zusammenzubauen.

    Wenn Sie nicht über die Möglichkeit verfügen, die Montage zur Polymerisierung zu erwärmen, können Sie stattdessen einen Zweikomponenten-Epoxidkleber verwenden. Er hat den Vorteil, bei Umgebungstemperatur auszuhärten, selbst wenn es möglich ist, den Polymerisierungsprozess durch Erwärmung der Montage zu beschleunigen. Zweikomponenten-Epoxidklebstoffe werden im Allgemeinen in Form von nebeneinander positionierten Patronen mit einer festen Mischdüse angeboten, so dass man die Mischung nicht mehr selbst herstellen muss. Je nach gewähltem Epoxidkleber kann die Arbeits- oder „Topfzeit“ zwischen einigen Minuten und einigen Stunden liegen. Es ist wichtig, den Epoxidkleber entsprechend der gewünschten Eigenschaften zu wählen: z.B. die Transparenz einer Montage, ihre Flexibilität, das Ausfüllen eines größeren Spielraums zwischen den zu montierenden Teilen usw.

    Epoxidklebstoffe können je nach ihren Haupteigenschaften nach der Polymerisierung in drei Arten unterteilt werden:

    • Die Hartkleber, die eine gute Scherfestigkeit bieten und sehr dauerhaft sind. Diese Klebstoffe werden insbesondere für steife Trägermaterialien und schwere statische Lasten verwendet.
    • Die biegsamen (flexiblen) Klebstoffe, die eine gute Stoß- und Schälfestigkeit haben, sowie widerstandsfähig gegen niedrige Temperaturen sind. Diese Klebstoffe werden insbesondere zum Zusammenfügen verschiedener Materialien verwendet, die nicht denselben Dilatationskoeffizienten haben.
    • Die dauerhaften Klebstoffe, die die Eigenschaften der Hart- und der Geschmeidigen Klebstoffe vereinen.

    3 Epoxidklebertypen:

    • Hartkleber
    • Elastische Klebstoffe
    • Hochdauerhafte Klebstoffe
  • Wann verwendet man einen Acrylkleber?

    Acrylkleber der Marke LOCTITE
    Acrylkleber der Marke LOCTITE

    Die Acrylkleber werden hauptsächlich zum Kleben verschiedener Materialien wie Kunststoff, Glas oder Holz auf Metall verwendet. Sie bieten eine gute mechanische Resistenz, die jedoch unterhalb der von Epoxidklebern liegt. Acrylkleber sind im Allgemeinen preiswerter ams Epoxidkleber.

    Die Polymerisierungszeit der Einkomponenten-Acrylklebstoffe ist relativ lang (zwischen 5 und 30 Minuten); sie kann jedoch durch Erhitzen verkürzt werden.

  • Wann verwendet man einen Polyurethan- oder Urethanklestoff??

    Polyurethankleber der Marke PERMABOND
    Polyurethankleber der Marke PERMABOND

    Die Polyurethankleber finden verstärkte Anwendung im Bauwesen, beispielsweise zum Kleben von Isolierpaneelen. Sie sind sehr geschmeidig, haben jedoch eine begrenzte mechanische Haltbarkeit im Vergleich zu Epoxidklebern, insbesondere bei hoher Umgebungstemperatur.

    Einkomponenten-Polyurethankleber reagieren bei hoher Raumfeuchte mit Aushärtung. Sie können mit einer Heißkleberpistole aufgetragen werden, um die Polymerisierungszeit zu verkürzen. Wenn die Luftfeuchtigkeit niedrig ist, ist es besser, einen Zweikomponenten-Polyurethankleber zu verwenden.

    Urerthankleber eignen sich eher zum Kleben oder Reparieren von Materialien auf Gummibasis, wie z.B. Tauchanzüge.

  • In welchen Fällen verwendet man einen Cyanacrylat-Kleber?

    Cyanacrylat-Kleber der Marke MASTERBOND
    Cyanacrylat-Kleber der Marke MASTERBOND

    Die Cyanacrylat-Kleber werden in flüssiger oder in Gelform angeboten. Sie eignen sich insbesodere für ein schnelles Festkleben und verfügen über eine gute Scherresistenz.  Bei Umgebungstemperatur geschieht die Aushärtung praktisch sofort. Die etrsten Cyanacrylat-Kleber waren flüssig und perfekt geeignet zum Kleben starrer Materialien. Der Markt bietet heute Varianten dieses Klebertyps in Form von Gel mit mittlerer oder hoher Viskosität.

    Flüssigkleber können auf Elemente aufgetragen werden, die durch Infiltration zusammengefügt werden. Sie verteilen sich mittels Kapillarität. Im Gegensatz dazu sind Gelkleber besonders für senkrechte Flächen und poröse Materialien geeignet.

    Cyanoacrylklebstoff klebt nur in Gegenwart von Feuchtigkeit. Bei völlig trockener Oberfläche ist dieser Klebstoff also nicht wirksam, weil er nicht klebefähig ist. Um dieses Problem zu lösen, kann man eine dünne Schicht Wasser auf der Oberfläche aufbringen, um den Aushärtungsprozess auszulösen.

    Cyanoacrylatkleber werden zum Kleben von Elementen aus Metall, Glasfaser, Keramik, Karton, Gummi und Kunststoff verwendet. Für hitzebeständige Kunststoffe ist es besser, Epoxidharz zu verwenden.

    Der Nachteil dieser Klebstoffe besteht darin, dass sie nur eine geringe Stoß- und Temperaturresistenz haben.

  • Wann verwendet man einen Silikonkleber?

    Die Silikonkleber sind geschmeidige Kleber, die eine große Resistenz gegen dynamische Beanspruchungen und eine gute Dichtigkeithaben. Sie verfügen weitrerhin über eine gute Lösungsmittel-, UV-Strahlen und Hochtemperaturresistenz. Ihre mechanische Widerstandskraft ist dagegen nicht sehr hoch.

    Einkomponenten-Silikonkleber brauchen eine hohe Luftfeuchtigkeit um auszuhärten. Wenn die Luftfeuchtigkeit niedrig ist, ist es besser, einen Zweikomponentenkleber zu verwenden.

    Hohe Resistenz gegen

    • Dynamische Beanspruchungen
    • Lösungsmittel
    • UV-Strahlung
    • Hohe Temperaturen
  • Wann verwendet man einen Zweikomponentenkleber?

    Egal welchen Klebstofftyp man verwendet, Zweikomponentenkleber haben den Vorteil, für die Polymerisierung unabhängig von den Umgebungsbedingungen zu sein. Ihre Abbindezeit wird immer dann ausgezeichnet beherrscht, wenn die Mischung korrekt dosiert wurde.

    Der Mischvorgang kann automatisch mittels der Patronendüsen oder manuell geschehen. In diesem Fall muss jede Komponente präzise dosiert werden. Einige Zweikomponentenkleber können mehr oder weniger schädliche Gase absondern; dementsprechend sollte man sie in gut belüfteten Räumen einsetzen.

    Vorteile:

    • Die Polymerisierung ist unabhängig von den Umgebungsbedingungen
    • Gut beherrschte Abbindezeit
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