1_Grundlagen Kleben

Road Show –
Kleben, ein innovatives Fügeverfahren
Warum klebt Klebstoff? – Grundlagen des Klebens
Vorstellung
• Dipl-Ing. Jan Zimmermann (EAS)
Tel.: 040- 35905-771
E-Mail: [email protected]
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Geklebte Industrieprodukte
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Definition Kleben / Klebstoff
Def. Kleben: Verbinden von Fügenteilen mittels eines
Klebstoffs.
Def. Klebstoff nach DIN 16920:
Klebstoff ist ein nichtmetallischer Werkstoff, der Körper
durch Oberflächenhaftung und innere Festigkeit (Adhäsion
und Kohäsion) verbinden kann, ohne dass sich das Gefüge
der Körper wesentlich ändert
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Querschnitt einer Klebung
Fügeteil 1
Kohäsion Fügeteil 1
Adhäsion
Klebstoff
Kohäsion Klebstoff
Adhäsion
Kohäsion Fügeteil 2
Fügeteil 2
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Kräfte bei der Adhäsion (Kleben)
Fügeteil 1
Klebstoff
Fügeteil 2
Kräfte in der Adhäsionszone
Fügeteil-Oberfläche
Klebstoffmolekül
chemische Bindungen
physikalische
Wechselwirkungen
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mechanische
Verklammerung
Benetzung – Grundvorrausetzung
für Adhäsion
Kontaktfläche
Klebstoff
Fügeteil
Benetzung:
Benetzung ist die Fähigkeit von Flüssigkeiten mit Festkörpern
Kontaktflächen auszubilden. Sie ist eine Grundvorrausetzung für
Adhäsion, da der Klebstoff sich auf ca. 1nm an die Oberfläche annähern
muss, um Wechselwirkungen mit dem Substratwerkstoff ausüben zu
können
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Oberflächenbehandlung
Oberflächenbehandlung
Oberflächenvorbereitung
Oberflächenvorbehandlung
Oberflächennachbehandlung
• Sichtprüfung
• mechanisch (Schleifen,
Strahlen)
• Primer
• Klimatisierung
• Reinigung
• Klimatisierung
• chemisch (Beizen)
• physikalisch (Beflammen,
Plasma)
Art und Umfang richtet sich nach:
• Material (Fügeteil und Klebstoff)
• aktuellem Zustand der Oberfläche
• Anforderungen an das geklebte Bauteil
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Verfestigungsmechanismen von
Klebstoffen [Einteilung]
Verfestigungsmechanismus
physikalisch abbindende Klebstoffe
chemisch härtende Klebstoffe
Polymerisationsklebstoffe
Schmelzklebstoffe
Lösemittelhaltige Nassklebstoffe
Kontaktklebstoffe
Dispersionsklebstoffe
Wasserbasierte Klebstoffe
Haftklebstoffe
Plastisole
Cyanacrylatklebstoffe (Sekundenkleber)
Methylmethacrylatklebstoffe
Anaerob härtende Klebstoffe
Ungesättigte Polyester (UP-Harze)
Strahlenhärtende Klebstoffe
Polykondensationsklebstoffe
Phenolformaldehydklebstoffe
Siliconklebstoffe
Polyimidklebstoffe
Polyadditionsklebstoffe
Epoxidharzklebstoffe
Polyurethanklebstoffe
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physikalisch abbindende
Klebstoffe - Wirkungsweise
Physikalisch abbindende Klebstoffe:
Bereits vorgefertigte Polymere (Klebstoffe) härten durch Änderung des
Aggregatzustands (ohne Änderung des Stoffes) aus. Zum Beispiel:
Schmelzklebstoff härtet durch abkühlen, Lösemittelhaltiger Nassklebstoff
härtet durch abdunsten des Lösemittels, Holzleim durch andunsten von
Wasser
Abbinden
Lösemittel
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Chemisch härtende Klebstoffe Wirkungsweise
Chemisch härtende Klebstoffe:
Chemisch härtende Klebstoffe werden auch als Reaktionsklebstoffe bezeichnet.
Die einzelnen chemischen Bestandteile für den Klebstoff werden im richtigen
Verhältnis gemischt und anschließend in die Klebefuge eingebracht.
Die Verfestigung erfolgt danach durch chemische Reaktion der Bausteine
miteinander (Polyaddition, Polykondensation, Polyermerisation).
Beispiel: Polyaddition
Abbinden
Wärme
Härter
Monomere (flüssig)
Polymer (fest)
Harz
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Aushärtung der Klebstoffe in drei
Kunststoffklassen
Synthetische Klebstoffe härten zu folgenden Kunststoffklassen aus:
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Fazit
es gibt keine Alleskleber!! man muss
immer den geeigneten Klebstoff für die
jeweilige Anwendung und für das
Werkstück auswählen
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