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)

Flammhemmendes Klebeband

Die Firma 3M Deutschland GmbH hat ein extrem flammhemmendes Klebeband mit der Bezeichnung 5958FR entwickelt. Es ermöglicht bisher nicht denkbare Anwendungen in Bereichen, wo strenge Brandschutzbestimmungen Klebeverbindungen bisher unmöglich machten. Das VHB Hochleistungs-Verbindungssystem „5958FR“ von 3M kann Dank seiner flammhemmenden Eigenschaften Schrauben, Schweißnähte oder Nieten auch in diesen Bereichen ersetzen. Es ist vor allem für Hightech-Branchen geeignet, wo der Brandschutz eine hohe Priorität hat, wie etwa der Automobil- und Luftfahrtindustrie, im Schienenfahrzeug- und Schiffbau, sowie in der Elektro- und Elektronikfertigung. Auch im Objektbau kann es bei der Herstellung von Isolationen, Brandschutzfenstern und -türen, Innentrennwänden oder Aufzügen verwendet werden.
Es besteht aus 1 mm starkem schwarzen geschlossenzelligem Acrylschaum, der beidseitig mit einem Klebstoff aus modifiziertem Acrylat beschichtet ist. Es erfüllt die Anforderungen der RoHS-Richtlinie und hat den Flammbarkeitstest nach FAR 25.853 (1) bestanden. Seine Eigenschaften: temperaturbeständig, bis zu 93 °C (kurzzeitig bis zu 149 °C), hohe Beständigkeit gegen UV-Strahlung und Bewitterung sowie gegen Weichmacher und andere chemische Einflüsse. Verbindungen sind möglich zwischen zahlreichen Metallen, Kunststoffen oder auch lackierten Untergründen. Das viskoelastische Verhalten ermöglicht, im Gegensatz zu mechanischen Verbindungen, viel besser dynamische Kräfte und Schwingungen aufzufangen. Sie können Unterschiede in der Längenausdehnung der verbundenen Materialien bis zu 3 mm Dicke zu kompensieren und ermöglicht leichtere Konstruktionen zu realisieren.
3M Deutschland GmbH, Neuss
(www.3m-klebetechnik.de)

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