Prozess

Kleben

Durch das Kleben können gleiche oder verschiedene Fügeteile mittels Klebstoff stoffschlüssig verbunden werden. Dies eröffnet viele Vorteile im Vergleich zu anderen Fügeverfahren wie dem Schweißen oder Nieten. Fügeteile werden nicht mechanisch geschwächt, Kräfte werden flächig übertragen, Klebstoffe können Wärme leiten, isolieren oder dämpfen und relativ freie Designs mit flexiblen Verbindungen können realisiert werden. Deswegen hat sich das Kleben in den letzten Jahrzehnten branchenübergreifend als Fügeverfahren des 21. Jahrhunderts durchgesetzt.

Allerdings ist das Kleben technisch anspruchsvoll und die Auslegung und Fertigung muss fachgerecht erfolgen. Wir lassen Sie beim Kleben nicht im Regen stehen! Neben unserer Forschung im Bereich der Klebtechnik bieten wir Ihnen eine Vielzahl an Dienstleistungen an. Durch unsere industrienahe Ausrichtung stehen wir Ihnen abgestimmt auf die Bedürfnisse Ihres Betriebs und Ihrer Klebeprozesse gerne mit Rat und Tat zur Seite.

Für eine optimale Haftung ist oftmals die Qualität und Beschaffenheit der Oberfläche von großer Bedeutung. Mehr darüber erfahren Sie in unserem Bereich Oberflächentechnik

M.Sc. Michael Heilig

Gruppenleiter | Kleben und Oberflächentechnik

Würzburg

+49 931 4104-780

m.heilig@skz.de

Unsere Dienstleistungen

Übersicht Industrieservices Kleben

Schaubild

Dienstleistungen

Impression

Modernste Ausstattung für beste Ergebnisse und Produkte

Ein Blick in unser Technikum. Wir bieten Ihnen Dienstleistungen auf höchstem Niveau, fordern Sie uns heraus! Gemeinsam finden wir auch für Ihr Problem eine Lösung.

Technische Ausstattung

Mechanische Prüfverfahren
- Bestimmung der Zugfestigkeit nach DIN EN ISO 527
- Bestimmung der Zugfestigkeit von Stumpfklebungen mittels Centrifugal Adhesion Testing Technologie (CAT-Technologie) nach DIN EN 15870 mit LUMiFrac
- Zugscherprüfung (Zugscherfestigkeit) nach DIN EN 1465
- Dreipunktbiegeprüfung nach DIN EN ISO 178
- Schälprüfung (Rollenschälfestigkeit) in Anlehnung an VDI 2019 und DIN EN 1464
Inline-Qualitätssicherung
- Infrarotkameras zur Überwachung der reaktiven Klebstoffaushärtung sowie der Oberflächenvorbehandlung
- Hochgeschwindigkeits-Kamerasysteme
- Terahertz (THz) und Unilaterale Kernspinresonanz (NMR) zur Überwachung von Klebstoffaushärteprozessen
Mikroskopie und chemische Oberflächenanalytik
- Auflicht- und Durchlichtmikroskope
- Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS/ESCA)
- Molekülspektroskopie (FT-IR, Raman)
- Elektronenmikroskopie (REM-EDX/ESEM)
- Rasterkraftmikroskopie (AFM)
Thermophysikalische Analytik
- Kalorimetrische Analyse (DSC) zur Bestimmung von Reaktions- und Härteverläufen sowie Glasübergangstemperaturen
- Heiztischmikroskop zur visuellen Bewertung von Umwandlungs- und Reaktionsprozessen (Temperaturbereich von -196 bis 600 °C)
- Thermogravimetrie (TG) zur Bestimmung von Zersetzungspunkten und Füllstoffgehalten
- Temperatur- und Wärmeleitfähigkeitsmessungen
- Thermomechanische Analyse (TMA) zur Bestimmung des thermischen Längenausdehnungskoeffizienten
- Dielektrische Analyse (DEA) zur Charakterisierung der Klebstoffhärtung (Härtungskinetik)
- Dynamische-mechanische Analyse (DMA) zur Untersuchung des viskoelastischen Materialverhaltens: Glasübergangstemperatur, E-Modul, Speichermodul, Verlustmodul
- Rheometer zur Bewertung der rheologischen Verarbeitungseigenschaften von Polymerschmelzen, Klebstoffen, Pasten, Ölen, Fetten und Gelen: Speichermodul, Verlustmodul, Härtungskinetik, Topfzeit, Fließkurve, Viskositätskurve

Kleben

5 Grundlagen, auf die es beim Kleben ankommt

1. Klebstoffauswahl

Die Verwendung des richtigen Klebstoffes für die spezifischen Kunststoffe, ist von großer Bedeutung. Nicht alle Klebstoffe sind für alle Kunststoffarten geeignet. Bei der Klebstoffauswahl müssen die Fügepartner, Umgebungsbedingungen, Umwelteinflüsse, Toleranzen, Alterung, Lastübertragung und weitere Funktionen sowie Einflüsse berücksichtigt werden. Wir unterstützen Sie gerne systematisch bei er Klebstoffauswahl.

2. Oberflächenvorbereitung und Behandlung

Die zu verklebenden Oberflächen müssen sauber, trocken und fettfrei sein. Rückstände wie Staub, Öl oder Schmiermittel, können die Haftung des Klebstoffs beeinträchtigen. Je gründlicher die Oberflächenvorbereitung, desto stärker und langzeitstabiler ist die Klebeverbindung. Gegebenenfalls ist eine Oberflächenvorbehandlung bzw. Aktivierung notwendig, um die optimale Performance hinsichtlich Haftung und Langzeitstabilität zu erzielen. Neben Primer als Haftvermittler sind auch physikalische Verfahren wie Plasma oder Bestrahlung möglich.

3. Klebstoffapplikation

Beim Klebstoffauftrag wird zwischen manuellen und automatisierten Prozessen unterscheiden. Entsprechend verschieden sind die Auftragsgeräte und der Durchsatz. Bei beiden Prozessen sind die richtige Klebstoffmenge, die Verteilung und vollständige Ausfüllung des Klebefläche nach dem Fügen relevant. Vor allem in automatisierten Prozessen wird oftmals zerstörungsfreie Messtechnik eingesetzt, um die Klebstoffapplikation zu überwachen.

4. Fixierung und Aushärtung

Nach dem Fügen ist die Fixierung der geklebten Bauteile bis zur Erreichung der Handlingsfestigkeit wichtig. Zudem muss für die Aushärtung die Chemie der jeweiligen Klebstoffe mit ihren chemischen Reaktionen berücksichtigt werden. Dies können notwendige Feuchte, erhöhte Temperaturen oder Strahlungsaktivierung sein. Herstellerangaben bezüglich der Aushärtezeit und den Umgebungsbedingungen sind stets zu beachten.

5. Prüfung und Alterung

Vor allem in Entwicklungsprojekten aber auch Fertigungsbegleitend muss die Performance der Klebungen geprüft werden. Neben statischen Prüfungen direkt nach der Aushärtung müssen zudem verschiedene anwendungsnahe Belastungsszenarien sowie Alterungseffekte berücksichtigt werden. Bei Kunststoffen ist explizit auch die Spannungsrissbildung durch primer oder Klebstoffe zu beachten.