Oberflächenvorbehandlung zur Verbesserung der Haftungseigenschaften

Mit weiteren verschiedenen Oberflächenvorbehandlungen, kann eine deutlich verbesserte Haftung des Klebstoffes auf dem Material erzielt werden. Bei den „normalen“ Metallen genügt in der Regel das bereits beschriebene Reinigen. Weitere Möglichkeiten werden nachfolgend beschrieben, um optimale Klebeergebnisse zu erzielen.

Mechanischen Oberflächenvorbehandlungen:
Zu den mechanischen Oberflächenvorbehandlungen zählen das Schleifen, Bürsten und Strahlen. Sie dienen zum Aufrauen der Oberfläche und sind nach dem Entfetten durchzuführen, um keine Fettreste tief in den Werkstoff des Fügeteiles einzuarbeiten. Diese Oberflächenvorbehandlungen vergrößern die Oberfläche und der Klebstoff kann sich zusätzlich formschlüssig in der Oberfläche verankern. Das Strahlen ist nicht für dünne Fügeteile geeignet, da es die Oberfläche verdichtet. Es entstehen Spannungen im Werkstück, die es verformen. In der zum Strahlen verwendeten Druckluft sind eventuell noch Ölreste vorhanden. Deshalb ist anschließend nochmals eine Entfettung vorzunehmen.

Chemische Oberflächenvorbehandlung:
Das Beizen gehört zu den chemischen Oberflächenvorbehandlungsverfahren. Dabei werden mit verdünnten Säuren die nicht rein metallischen Schichten von der Oberfläche der Fügeteile entfernt. Dieses Verfahren unterliegt strengen Sicherheitsvorschriften, so dass es sehr aufwändig ist und nur bei hohen Anforderungen an die Klebung, wie z.B. im Flugzeugbau, durchgeführt wird.

Physikalische Oberflächenbehandlungsverfahren:
Zu diesen Verfahren gehören das Corona-Verfahren, Plasmaverfahren und das Beflammen. Diese Verfahren werden meist für Kunststoffe verwendet, es können jedoch auch metallische Werkstoffe behandelt werden. Kunststoffe haben die Eigenschaft, sich schwer benetzen zu lassen, was aber die Voraussetzung für eine gute Klebung ist. Bei den physikalischen Verfahren werden nun Sauerstoffatome in die Oberfläche „eingebaut“, die die Benetzungseigenschaft und die Hafteigenschaften verbessern.

Beim Corona-Verfahren wird mittels einer Elektrode ein Funkenregen auf die zu behandelnde Oberfläche gebracht. Dabei entsteht Ozon, der in dem elektrischen Feld in die Oberfläche eingelagert wird. Als Elektroden werden Alu-Strangpressprofile für Folien, Ketten für Formkörper und feine Nadelspitzen für kleinflächige Bereiche verwendet.

Beim Plasmaverfahren werden Sauerstoffatome in die Oberfläche eingebaut und dadurch die Oberflächenspannung erhöht. Dies hat eine bessere Benetzbarkeit des Klebestoffs zur Folge. Man unterscheidet zwei Verfahren:
• Niederdruck-Plasmaverfahren: hier wird das Plasma in einer Kammer im fast Vakuum auf das Werkstück aufgebracht. Dadurch ist dieses Verfahren nur für relativ kleine Werkstücke (Größe der Kammer) einsetzbar.
• Plasmaverfahren bei Atmosphärendruck: hier wird aus einer Plasmadüse mit Hilfe von Luft Plasma auf die Oberfläche des zu behandelnden Werkstoffes aufgebracht. Die Größe der Werkstücke ist beliebig. Große Oberflächen werden entweder durch Verfahren einer Düse oder durch eine Reihenschaltung von Düsen behandelt (Folien, Platten). Es werden Oberflächenspannungen von
60 N/m erreicht.

Beim Beflammen wird mit einer Gasflamme, die einen Sauerstoffüberschuss besitzt, die Oberfläche kurzzeitig erhitzt, ohne den Kunststoff anzuschmelzen.
(UHU-Vertrieb GmbH)

RITE-LOK – die neue Klebstoff-Technologie von 3M

Ein breites Sortiment für innovative Lösungen
Unter dem Markennamen RITE-LOK bietet die 3M Deutschland GmbH in Neuss für Anwendungen in Industrie und Handwerk ab sofort über 50 neue Produkte der Klebtechnik an. Zum Sortiment gehören Anaerobe Klebstoffe, Cyanacrylat- oder sogenannte Sekunden-Klebstoffe, UV-härtende Klebstoffe, Konstruktions-Klebstoffe sowie Aktivatoren, Primer und Reiniger.

Insgesamt wurden mehr als 80 verschiedene Artikelnummern neu in den umfassenden Produktkatalog aufgenommen. „Seit jeher hat unser Unternehmen in der Klebtechnik Standards gesetzt. Mit unseren RITE-LOK Produkten schreiben wir diese Erfolgsgeschichte fort“, würdigt Marketingleiter Elmar Klameth das neue Angebot. „Durch dieses neue Sortiment schließen wir eine Lücke in unserem bisherigen Angebot und werden so zu einem umfassenden Anbieter von Klebstoffen und Klebebändern. Unsere Kunden finden in uns einen kompetenten Lieferanten für innovative, qualitativ sehr hochwertige und zugleich umfassende Lösungen.“

Zum Spektrum der anaeroben Klebstoffe gehören knapp 20 Klebstoffe und ein Aktivator, mit denen sich metallische Bauteile abdichten, befestigen oder sichern lassen. Das Sortiment der Cyanacrylat-Klebstoffe umfasst mehr als 20 Produkte, die ergänzt werden durch Aktivatoren, Primer und Reiniger. Ihr wesentliches Charakteristikum ist die extrem schnelle Aushärtung. Damit können viele unterschiedliche Werkstoffe in extrem kurzer Zeit verbunden werden. Hinzu kommen acht Konstruktionsklebstoffe, von denen vier durch UV-Licht aushärten. Diese sind besonders geeignet für Verbindungen, an denen Glas oder andere Werkstoffe als Fügematerial beteiligt sind, die für UV-Licht durchlässig sind.

„3M bietet dank dieses neuen, breiten Sortiments jetzt für jede Aufgabe der Klebtechnik eine maßgeschneiderte Lösung in höchster Produktqualität“, erklärt Anwendungsspezialist Julius Weirauch. Mit seinem Team im Neusser Technologiezentrum, das jetzt zusätzlich ein eigenes UV-Labor eingerichtet hat, steht er den Kunden bei der Auswahl des jeweils am besten geeigneten Produkts beratend zur Seite.
(3M und Rite-Lok sind Marken der 3M Company)

Was ist vor dem Kleben zu beachten?

Reinigung der Oberflächen
Die Klebeflächen müssen vor dem Auftragen des Klebstoffs sehr gründlich gereinigt werden,
damit dies frei von Schmutz, Öl u. Fettrückständen sind.

Säubern
Dient zum Entfernen von groben Verunreinigungen wie Lack, Schmutz, Zunder, Rost und dergleichen. Diese Reinigung wird mittels Bürsten, Schleifen oder Strahlen durchgeführt. Diese Verunreinigungen sind falls vorhanden in jedem Fall zu entfernen.

Entfetten
Das Entfernen von Fett- und Ölrückständen ist in jedem Fall vorzusehen! Auf jeder Oberfläche, auch wenn sie noch so sauber aussieht, sind solche Rückstände vorhanden. Allein das Anfassen mit den Händen reicht aus, um die Klebewirkung zu mindern und die Klebung unbrauchbar zu machen. Zum Entfetten werden organische Lösungsmittel oder Wasser mit beigemischten Reinigungsmitteln (Tenside) verwendet. Tipp: z.B. UHU Universalreiniger.

Reinigen mit Lösungsmitteln:
Das Entfetten mit Lösungsmitteln kann im Lösungsmitteldampfbad, im Tauchbad, durch Abspülen oder behelfsmäßig durch Abwischen mit einem getränkten Tuch erfolgen. Bei letzt genannter Methode ist darauf zu achten, dass das Tuch sauber und fusselfrei ist. Bei der Reinigung im Tauchbad oder auch beim Abspülen mit immer der gleichen Lösung ist zu bedenken, dass das Reinigungsmittel selbst mit der Zeit verschmutzt. Optimal ist das Reinigen im Lösungsmitteldampf-bad. Hier wird das Lösungsmittel erhitzt, bis es verdampft. Darüber angeordnete Kühlflächen lassen den Dampf kondensieren. In dem heruntertropfenden Kondensat werden die zu reinigenden Teile gehängt. Diese Methode hat den Vorteil, dass die gelösten Verunreinigungen im Sumpf der Apparatur zurückbleiben.

Keramik-Paste bis 1.400 °C

Von Wera in Wuppertal wurde zum Schutz von Schraubverbindungen, die extremen Temperaturen und Umwelteinflüssen standhalten müssen, eine Keramik-Paste entwickelt, die das Lösen von Schraubverbindungen in stark korrosiver Umgebung erleichtert. Das Temperaturfenster geht von -40 °C bis 1.400 °C ohne zu verharzen oder zu verdampfen. Vor allem im Außenbereich schützt es Verschraubungen gegen Korrosion, Festrosten, Kaltverschweißen sowie Salzwasser.
Wera Werk Hermann Werner GmbH &Co. KG in Wuppertal
(www.wera.de)