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Kleben

Kleben

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Jede Klebetechnik hat für sich ihre Vor- und Nachteile, die Kombination von Technologien kann dahingegen völlig neue Möglichkeiten eröffnen. Ein Beispiel sind Epoxy-Tapes.

Epoxidharz-Klebstoffe sind Allround-Talente und werden fast in jedem Industriesektor eingesetzt, wie z.B. in der Automobil-, Elektronik- oder Bauindustrie. Sie haften hervorragend auf den verschiedensten Untergründen, sind zudem beständig gegen Umwelt- und physikalische Einflüsse. Als Flüssigklebstoff eingesetzt bringen sie jedoch auch Nachteile, so z.B. Dosierungsungenauigkeiten in Bezug auf Menge und Geometrie, mit sich. Mit dem neuen „Epoxy-Tape“ hat Lohmann nun eine Lösung entwickelt, die Vorteile dieser Chemie mit den Vorteilen eines Klebebandes vereinen und die Prozesssicherheit eines Klebeschritts zu erhöhen. Aktuell steht das Epoxy Portfolio DuploTEC SBF (Structural Bonding Films) in acht Stärken für die Automobilindustrie zur Verfügung.

Unter dem Begriff „Epoxidharzklebstoffe“ versteht man Strukturklebstoffe, denen chemisch reagierende Polymersysteme zugrunde liegen. Diese bestehen aus mehrfunktionellen Hydroxylverbindungen (Alkohole und Hydroxide). Vernetzt werden sie über Epoxidgruppen mit Polycarbonsäureanhydriden oder Polyaminen. Sie werden für Beschichtungen, Kleb- und Dichtstoffe oder als Grundsubstanz für Verbundwerkstoffe bzw. für faserverstärkte Kunststoffe verwendet. Epoxidharze können als Flüssigkeiten (niedrige Viskosität), in zähflüssiger (honigartiger), hochviskoser Form oder als Feststoffe mit hohem Schmelzpunkt auftreten. Aufgrund ihrer vielfältigen chemischen Eigenschaften können Materialien mit unterschiedlichsten Eigenschaftenaus ihnen hergestellt werden. [...]

Christina Barg-Becker (Lohmann GmbH & Co. KG)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Nicht nur Klebstoffe bieten der Industrie immer neue Perspektiven. Manchmal ist es auch ihre Verpackung, wie neue Folien-Kartuschen zeigen.

Umweltverträglichkeit wird bei der Produktentwicklung immer wichtiger. Eine wesentliche Strategie ist hier die Vermeidung von Abfall – z.B. durch weniger Verpackung. Auf dem Kleb- und Dichtstoffmarkt wird man nie ganz auf Behälter verzichten können, aber durchdacht gestaltete Verpackungs- und Austragssysteme wie die von Sulzer Mixpac entwickelte komprimierbare ecopaCC Kartusche für 2K-Klebstoffe können zum Umweltschutz beitragen – ohne Abstriche bei Qualität oder Leistung.

Flexible oder faltbare Verpackungen sind allein schon deshalb umweltverträglicher, weil sie durch ihre Komprimierbarkeit das Abfallvolumen massiv reduzieren. Zudem verbraucht diese Art der Verpackung weniger Material und ist leichter als starre Verpackungen gleichen Fassungsvermögens. Der effizientere Transportverbessert auch die CO2-Bilanz der Produkte. [...]

Christian Majoleth, Tobias Bodenmüller (Sulzer Mixpac AG)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Die zerstörungsfreie Materialprüfung (ZfP) ermöglicht den Blick in das Innere von Komponenten, Fügestellen und Klebeverbindungen und liefert damit die optimale Datenbasis für Prozessüberwachung, -verbesserung, für Lebensdauerermittlung und Qualitätssicherung. Inzwischen gibt es verschiedene Methoden der ZfP, die diverse Möglichkeiten für die Prüfung von Klebeverbindungen bieten.

ZfP – zerstörungsfreie Materialprüfung – ist ein Sammelbegriff für verschiedene Methoden, um Objekte zu prüfen, ohne die Funktionalität zu beeinträchtigen, also ohne diese bei der Prüfung zu beschädigen oder zu zerstören. Dadurch ist die Prüfung eines jeden Objektes vor der Inbetriebnahme oder ebenso während der Wartung und des Service möglich. Die Methoden der zerstörungsfreien Prüfung erlauben es, kritische Fehler in jeder einzelnen Komponente auszuschließen und Daten über die interne Struktur zu ermitteln, zu sammeln und statistisch auszuwerten.

Die Prüfmethoden nutzen akustische bzw. elektromagnetische Wellen, um das Nichtsichtbare in Objekten, Strukturen und Fügeverbindungen sichtbar zu machen. Im akustischen Bereich wird Ultraschall zur Detektion benutzt und im Bereich der elektromagnetischen Wellen werden Verfahren verwendet, die Gamma-, Röntgen-, UV-, visuelle, Infrarot-, Terahertz-, Mikrowellen- und Radiowellenstrahlung zur Detektion nutzen. Die höchste Eindringtiefe bieten im Allgemeinen die aus der medizinischen Diagnostik bekannten Verfahren Ultraschall- und Röntgenprüfung. Für die Prüfung von Klebeverbindungen sind aber unter Umständen, je nach Anwendungsfall, andere ZfP-Methoden besser geeignet. [...]

Dr. Johannes Vrana (VRANA GmbH)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Kleben funktioniert, wenn man es richtig macht. Und „richtig machen“ bedeutet, alle relevanten Aspekte ganzheitlich zu berücksichtigen. Der Gliederung des Leitfadens „Kleben – aber richtig“ des IVK e.V. folgend, wird jeweils ein Aspekt der Klebtechnik in den Mittelpunkt gestellt und unter drei Schwerpunkten beleuchtet.

Welche Probleme entstehen in der Praxis, wenn der Klebprozess nicht ganzheitlich betrachtet wird? Kleben ist –genauso wie das Schweißen, Nieten, Löten usw. – nach ISO 9001 ein „spezieller Prozess“. Das bedeutet, die Herstellung der Verbindung sowie das fertige Produkt können nicht einhundertprozentig zerstörungsfrei verifiziert werden. Es gibt – genau wie bei allen anderen Verbindungstechniken auch – also keine Prüfmethodik(en), die eine einhundertprozentige Lebensdauervorhersage einer Verbindung ermöglicht. Die ganzheitliche Prozessbetrachtung, ggf. mit Unterstützung von Fachleuten, minimiert das Produktrisiko, das von „fehlerhaften“ Klebstellen ausgeht und damit Probleme wie mangelnde Qualität, Reklamationen und/oder Produkthaftungsansprüche nach sich ziehen kann.

Wie vermeidet der Anwender diese Probleme am besten? In Analogie zu den anderen Verbindungstechniken heißt das Zauberwort auch hier schlicht und ergreifend: Fehlervermeidung!– was im Übrigen der eigentliche Kerngedanke der ISO 9001 ist. Die Anwender müssen gemäß Produktsicherheitsgesetz nach dem „Stand der Technik“ fertigen ,d.h., ihre Klebprozesse so fachgerecht gestalten, dass Fehler erst gar nicht auftreten. Und da die Klebtechnik ein komplexer, interdisziplinärer Prozess ist, ergibt sich für jeden Anwender die Notwendigkeit, alle qualitätsbeeinflussenden Faktoren – eben „von der Idee bis zum Produkt“ – zu berücksichtigen. [...]

 

Teil 2: Planen einer Dichtung

Teil 3: Werkstoffeigenschaften beachten

Teil 4: Gestalten einer Klebung

Professor Dr. Andreas Groß (Fraunhofer IFAM)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

„Schweißen geht nicht, also kleben wir“…ein Satz aus der alltäglichen betrieblichen Praxis. Wobei Schweißen auch gerne durch Schrauben, Nieten bzw. alle anderen Verbindungstechniken ersetzt werden kann. Das Problem ist das Gleiche: Die Alternativtechnologie –hier das Kleben – wird zur „Notlösung“.

Jede Verbindungstechnik hat allerdings ihre Anforderungen an die zu verbindenden Substrate und an die Konstruktion. Papierdünne Metalle lassen sich kaum durch Nieten sicher verbinden, verschmutzte Untergründe nicht sicher verkleben. Beim Kleben brauchen wir zudem ausreichend Fläche, denn die Kraftübertragung erfolgt über die Fläche– das muss bei der Konstruktion berücksichtigt werden. Ein stumpfer Stoß mag nicht die benötigte Fläche ergeben, eine Schäftung dagegen schon. Und wenn das nicht ausreichen sollte, brauchen wir eben eine ausreichende Überlappung oder verstärkende Lasche. Klebverbindungen sind sehr gut auf Zug belastbar, Scheren ist machbar, Schälen kritisch – das muss ebenfalls bei der Konstruktion berücksichtigt werden. Mit kleinen Maßnahmen kann aus einer auf Schälung belasteten Verbindung eine aus Zug und Druck belastete Verbindung werden. [...]

Thomas Stein (IMTS Interims Management)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1
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