Der Fahrzeugbau, die Luft- und Raumfahrt, Sportgerätehersteller und die Baubranche nutzen die Vorteile von Sandwichpaneelen wie hohe Stabilität, gute thermische Dämmung und Schwingungsdämpfung. Sandwich herzustellen gelingt mit ausgewählten Klebstoffen und Klebverfahren.
Stabil, gut dämmend und dämpfend: Sandwichpaneele eignen sich hervorragend für Umhausungen, Gehäuse und Behälter im Maschinen- und Fahrzeugbau.
(Bild: Ruderer)
In Deutschland werden jährlich etwa 20 Millionen Quadratmeter Sandwichpaneele pro Jahr verarbeitet. Eingesetzt werden sie beispielsweise im Fahrzeugbau für Heiz- und Kühl- sowie Fahrerkabinen und für Lkw-Aufbauten. Sie dienen dabei als Schallschutz und leichte, dennoch stabile Trennwände. Sandwichpaneele haben sehr gute Dämmeigenschaften. Somit können sie Wärmeverluste sowie unerwünschten Lärm minimieren, Stösse abfedern und sogar die Entstehung von Bränden verhindern. So tragen sie auch dazu bei, Energieverluste und den Bedarf an Energie zu vermindern. Deshalb nutzt man Sandwichpaneele auch häufig für den Gebäudebau.
Individuell kombinieren
Je nach Anwendung und Forderungen setzen Hersteller auf unterschiedliche Sandwichkonstruktionen. Die einen legen den Fokus auf die thermische Isolierung, andere auf Schalldämmung und Leichtbau. Sandwichpaneele tragen mit einer Kombination aus unterschiedlichen Werkstoffen zum Brand- und Schallschutz sowie zur Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Ästhetik bei. Aus drei oder mehr Konstruktionselementen wird ein stabiler, langlebiger Verbundwerkstoff gebildet. Meist handelt es sich dabei um zwei dünne Metalldeckschichten und einen Kern aus Polyurethanschaum oder Mineralwolle. Doch es gibt viele weitere Verbundkonstruktionen. Je nach Einsatzzweck werden dämmende, stabilisierende, gewichtssparende, schalldämmende, umweltfreundliche oder nachhaltige Materialien eingesetzt.
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Stabile, langlebige Sandwichpaneele herzustellen gelingt durch Kleben der einzelnen Schichtwerkstoffe. Das erfordert leistungsfähige und sorgfältig auf die jeweiligen Werkstoffe abgestimmte Klebstoffe. Mit aktuellen Klebetechnologien beispielsweise von der Ruderer Klebtechnik GmbH lassen sich Sandwichpaneele aller Art professionell, wirtschaftlich und vor allem nachhaltig fertigen.
Stabil, langlebig und flexibel
Das Kleben von Sandwichpaneelen ist ein ständiger Spagat zwischen Stabilitätsgewinn und Gewichtsreduzierung, unterschiedlichen Fügeteildynamiken und Temperaturausdehnungskoeffizienten. Sandwichplatten, die als Seitenwände bei Fahrzeugen, Kabinen oder Lkw-Aufbauten eingesetzt werden, müssen Wind und Wetter trotzen und dynamischen Belastungen standhalten. Abhängig vom Einsatzbereich und von genutzten Werkstoffen werden unterschiedliche Klebstoffe benötigt. Die Aussenhaut eines Sandwichelements besteht meist aus Stahl- und Feinblech in Kombination mit hochvernetzten (Duromere) oder faserverstärkten Kunststoffen (GKF). Zur Gewichtsreduktion (Leichtbau) und zur besseren Isolierung (beispielsweise bei Kühlkoffern für Lkw) wird zwischen die Aussenschichten meist eine Zwischenschicht aus geschäumten Kunst- oder Dämmstoffen geklebt.
Unterschiedliche Werkstoffe zuverlässig verbinden
Zum Kleben von Sandwichpaneelen stehen von der Ruderer Klebtechnik GmbH wässrige Systeme wie Dispersionen, lösungsmittelhaltige Kontaktklebstoffe sowie reaktive ein- und zweikomponentige Klebstoffe zur Verfügung. Hat das Sandwichelement eine tragende Funktion, wie bei Lkw-Aufbauten, eignen sich vorteilhaft aufschäumende einkomponentige Polyurethan-Klebstoffe, zum Beispiel der Klebstoff Technicoll 8324. Diese Kleber reagieren mit der Feuchtigkeit aus der Umgebung, dringen in das Schaummaterial der Kernschicht ein, füllen die Hohlräume und verbessern dadurch die Festigkeit der Werkstoffkombination. Bestehen Sandwichelemente aus wasserdampfdurchlässigen Materialien, bewähren sich stets einkomponentige Klebstoffe. Sie basieren meist auf Polyurethan (PUR). Solche Kontaktklebstoffe weisen eine sofortige Anfangsfestigkeit auf und können unter anderem auf senkrechten Flächen verarbeitet werden.
Bei Sandwichelementen, deren Komponenten gegen Wasserdampf dicht sind, bevorzugt man zweikomponentige Klebstoffe, unter anderem den Hochleistungsklebstoff Technicoll 8301/8302. Dieser wird seit Jahrzehnten erfolgreich zum Kleben von Sandwichpaneelen eingesetzt. Da er nicht aufschäumt, kann er auch in einer etwas grösseren Schichtdicke aufgetragen werden. Solche Klebstoffe nutzt man speziell für Aufbauten von Nutzfahrzeugen, für die besondere Schwingungsdämpfung und Beständigkeit gegen Feuchte und wechselnde Temperaturen gefordert sind. Mit diesen Klebstoffen bleiben die Kern- und Aussenschichten trotz der auf sie einwirkenden Belastungen fest miteinander verbunden.
Ohne Lösemittel bei grossen Flächen
Zum Kleben grossflächiger Bauteile, für die eine unverzügliche Anfangshaftung benötigt wird, eignen sich sowohl Kontaktklebstoffe als auch Dispersionen auf Wasserbasis. Im Vergleich zu lösemittelhaltigen Klebstoffen haben Dispersionen zusätzlich den Vorteil, deutlich weniger umweltbelastend zu sein sowie bei ihrer Verarbeitung weniger gesundheitliche Risiken zu bergen. Lösemittelbasierte Klebstoffe haben den Vorteil, dass sie eine deutlich schnellere Anfangsfestigkeit erreichen als Dispersionen.
(kmu)
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Stand vom 30.10.2020
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