Großer Hitze ausgesetzt: MAP-Sensoren, die der Motorsteuerung die Luftmasse übermitteln (Bild: DELO)

19.06.2017 Wenn es richtig heiß wird

Entwicklung bei hochtemperaturbeständigen Klebstoffen

von Dipl.-Ing. Wolfgang Werner (DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA)

Von der Automobilindustrie über den Maschinenbau bis zur Leistungselektronik: Klebstoffe müssen immer öfter auch bei gestiegenen Temperaturanforderungen sicher funktionieren. Inzwischen steht eine Vielzahl an Produkten zur Verfügung, die sich für strukturelle Dicht- oder Vergussaufgaben unter hohen Temperaturen eignen.

Die größte Herausforderung der Klebtechnik ist ihr eigener Erfolg. Die Anwender wollen sie für immer höhere Anforderungen nutzen. Ein zentraler Aspekt sind dabei steigende Einsatztemperaturen. Deshalb wurden in den vergangenen Jahren vermehrt Klebstoffe entwickelt, die sich auch im Hochtemperaturbereich einsetzen lassen, der – je nach Verständnis – bei 180 °C bis 200 °C beginnt. Grundsätzlich ist zu beachten, dass auch solche Klebstoffe bei Hitze geringere Festigkeiten als bei Raumtemperatur aufweisen. Sie bleiben jedoch durch die starke Vernetzung der Polymere dauerhaft stabil und erfüllen ihre Funktion im Materialverbund.

Anwendungen mit Hochtemperatur-Anforderungen nehmen zu
Einen Bedarf an hochtemperaturbeständigen (HT-)Klebstoffen gibt es in zahlreichen Branchen. Im Automotive-Bereich werden sie z.B. für Sensoren der Motor- und Abgassteuerung in heißen Umgebungen eingesetzt und sind dort zusätzlich noch aggressiven Chemikalien ausgesetzt. Zudem sind sie für weitere Komponenten in Antriebsnähe gefragt, da die Temperaturanforderungen im Motorraum wegen der Einführung eines neuen Kühlsystems zuletzt noch einmal gestiegen sind. Die neue Kühlung ist stärker, erzeugt dadurch aber auch mehr Abwärme und hat so einen stärkeren Einfluss auf andere Komponenten im Motorraum »1.

Elektromotoren werden immer leistungsfähiger und produzieren zwangsläufig mehr Wärme. Gleichzeitig kommt es aufgrund kompakterer Bauformen verstärkt zu Stauwärme. HT-Klebstoffe sind deshalb für die Verklebung von Magneten oder die Befestigung des Rotors auf der Welle unverzichtbar.

Darüber hinaus werden sie im Werkzeugbereich verwendet: Als Vergussmasse fixieren sie z.B. die sich stark aufheizenden Kupferdrähte der Rotoren von Kompaktwinkelschleifer-Motoren und schützen sie vor Beschädigungen durch Abrasion infolge der eingesaugten, mit Schleifpartikeln angereicherten Luft.

Schließlich finden sich HT-Klebstoffe auch in der Leistungselektronik »2, z.B. für Schienenfahrzeuge und Ölbohrequipment. Dort fließt so viel Strom, dass sich die elektrischen Komponenten auf über 200 °C erhitzen. Im Luftfahrtbereich dagegen sind hochtemperaturbeständige Klebstoffe angesichts der Umgebungstemperaturen selten gefordert und werden nur in Triebwerksnähe in Betracht gezogen, so z.B. für den Einlauf, die Fanschaufeln oder die Vorderleiträder.