Ruderer: Hightech-Klebstoffe Metalle und Kunststoffe kleben statt schweissen

Anbieter zum Thema

Ruderer Klebetechnik GmbH

Angehrn AG - Umformtechnik

SGT Sinterform-Gleitlager-Technik AG

Ramseier

Um im Maschinen- und Gerätebau hochwertige Bauteile zuverlässig zu fügen, klebt man sie zunehmend, statt sie zu schrauben, zu nieten, zu schweissen oder gar zu löten. Dafür stehen inzwischen ausgereifte und für die industrielle Fertigung praktikable Klebstoffe zur Verfügung.

In Maschinen und Anlagen sind Funktionselemente, zum Beispiel Displays und Schutzhauben, prozesssicher und verbundfest zu integrieren. Bisher übliche Verfahren sind zum einen aufwendig und erfordern zusätzliche Fertigungsschritte. Das betrifft beispielsweise das Schrauben und Nieten. Zum anderen können Fügeverfahren wie das Schweissen die Werkstoffe im Bereich der Fügestelle schädigen, zumindest die Werkstoff­eigenschaften unerwünscht verändern. Zudem erfordern die üblichen Schweissverfahren grosse Energiemengen, um die Werkstoffe – Metalle und Kunststoffe – so zu erwärmen, dass sie sich miteinander verbinden.

Forderungen an die Fügeverbindung

Als deutlich günstiger dagegen erweist sich, Bauteile zu kleben, um sie unlösbar und stabil dauerhaft zu fügen. Seit einigen Jahren stehen dafür sorgfältig abgestimmte Klebstoffe und -verfahren zur Verfügung. Allerdings sind die Bedingungen und Kriterien in der Fertigung beim Fügen der Bauteile vorab exakt zu bestimmen. Das betrifft die Taktzeiten, die erforderlichen statischen und dynamischen Festigkeiten, die chemische und thermische Beständigkeit und die optischen Merkmale der Fügeverbindung.

Beständige Verbindungen

Beispielsweise zum Fügen metallischer Bauteile aus Stahllegierungen eignen sich Klebstoffe, die höchste Festigkeiten verwirklichen und zudem kleine Spalte überbrücken. Meist nutzt man zweikomponentige Epoxidharze (2-K-Epoxy). Entsprechend formulierte Harz-Härter-Kombinationen sind auch beständig gegen hohe Temperaturen. Sind beim Fügen in einer Serienfertigung kurze Taktzeiten einzuhalten, eignen sich dafür Methylmethacrylate (MMA), wie Technicoll 9403 oder Technicoll 9411. Um Metalle grossflächig zu verbinden, erweisen sich Kontaktklebstoffe auf Basis von Polychloropren (CR) als vorteilhaft. Damit die gefügten Bauteile auch hohen Temperaturen und Feuchtigkeit widerstehen, kann man die Klebstoffe mit zusätzlichen Vernetzern härten. Der Klebstoff Technicoll 9411 eignet sich zudem für gefügte Metallbauteile, die anschliessend mit Pulverlacken beschichtet werden. Die MMA-Klebstoffe verbinden darüber hinaus zuverlässig auch Bauteile aus unterschiedlichen Metallen, zum Beispiel Stahl und Buntmetallen.

Schutzhauben sicher kleben

Um Forderungen hinsichtlich der Arbeitssicherheit zu erfüllen, benötigen Maschinen häufig speziell geformte Schutzhauben. Diese bestehen meist aus transparenten Kunststoffen wie Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA). Üblicherweise ist PC ein relativ gut zu klebender Werkstoff. Wird dieser jedoch beispielsweise in einen lackierten Metallrahmen einer CNC-Fräsmaschine eingeklebt, muss ein geeigneter Klebstoff sowohl auf der Kunststoff- als auch auf der Lackoberfläche fest und sicher haften und Spalte überbrücken können. Für diese strukturelle Klebeverbindung hat sich der zweikomponentige Polyurethan-Klebstoff (2-K-PUR) Technicoll 9430-1 als besonders günstig erwiesen. Er kann Spalte füllen, absorbiert Schwingungen und optimiert aufgrund seiner definierten Aushärtezeit die Taktzeiten in der Produktion. Aber auch der Diffusionsklebstoff Technicoll 8008 eignet sich. Hochfeste, statische und dauerhafte Klebeverbindungen zwischen blanken Metallen und duroplastischen Kunststoffen verwirklicht man mit dem zähelastischen 2-K-MMA-Klebstoff Technicoll 9412. Allgemein kann man blanke Metalle mit duroplastischen Kunststoffen mit ein- und zweikomponentigen, auf EP, MMA und PRU basierenden Klebstoffen verbinden.

Gummi verbinden

Komponenten aus Gummi zuverlässig zu verbinden, erfordert innerhalb kurzer Zeit härtende, auf Dauer auch bei hohen Temperaturen und chemischen Beanspruchungen elastische Klebstoffe. Das betrifft beispielsweise Förderbänder. Dafür setzt man vorteilhaft vernetzende Kontaktklebstoffe (2-K-Poly­chloroprene) wie Helmitin 14030 mit Swifthardener 9502 ein. Kontaktklebstoffe sind die einzigen Klebstoffe, die unverzüglich eine messbare Festigkeit erreichen und einer mechanischen Verankerung gleichkommen.

Schrauben sichern und Gewinde dichten

Ein hochwertiger Kleb- und Dichtstoff kann auch das Loslösen von Schrauben verhindern. Wird er zwischen dem Aussen- und dem Innengewinde eingebracht und härtet aus, so verstärkt er die Haltekraft einer mechanisch gefügten Verbindung. Gleichzeitig füllt er den Spalt zwischen den Gewindeflanken vollständig aus. Die Verbindung ist gegen Schwingungen stabil und schützt die Metallpaarung gegen Korrosion. Zur Schraubensicherung, Gewinde- und Flächendichtung stehen anaerobe, also bei Luftabschluss härtende, Kleb- und Dichtstoffe zur Verfügung. - kmu - SMM

(ID:49231387)