Verklebungen von Kunststoff gehören zu den stoffschlüssigen Fügeverfahren. Beim Fügeprozess wird Kleber auf die zu verklebenden Oberflächen punktuell oder vollflächig aufgetragen und ausgehärtet. Die entstehende Verbindung beim Kunststoff kleben ist formschlüssig und permanent, und muss nach Einsatzgebiet mechanische und thermische Belastungen aushalten. Bei Kunststoffen gilt als Voraussetzung, dass der gewählte Kunststoff eine adhäsive Oberfläche bietet. Das ermöglicht es, die Tiefziehteile miteinander zu verbinden.
Von Natur aus eher schlecht haftende Kunststoffe wie Polyolefine (PP, HD-PE) müssen erst durch thermische, elektrische oder chemische Vorbehandlungen klebfähig gemacht werden. Erst dann kann man die Kunststoffe verkleben.
Da die zu verklebenden Tiefziehteile frei von Rückständen wie Ölen, Fetten und Staub sein müssen, ist ein sauberer Arbeitsplatz das A und O für das Verkleben der Kunststoffteile.
Bei Spezialanwendungen holen wir zum Kunststoff kleben zusätzlich einen Kleberhersteller mit ins Boot, damit Ihr Tiefziehteil Ihren spezifischen Anforderungen entspricht.
Verklebungen sorgen für eine Verbindung, welche auch hohe mechanische Drucke und Temperaturbelastungen aushält. Oftmals werden Kunststoffteile durch den Einsatz von Klebstoffen sicher fixiert, um ein ungewolltes Verrutschen während der weiteren Bearbeitung zu verhindern. Insbesondere Klebstoffe auf Acrylatbasis zeigen eine ausgezeichnete Haftung auf zahlreichen Kunststoffen. Der Vorteil von Acrylaten liegt darin, dass sie sich zügig unter UV-Licht aushärten.
Kunststoff-Klebetechniken erweisen sich als äußerst relevant für die Kunststoffverarbeitung. Kunststoffteile zu verkleben, kann Fügetechniken wie Schweißen und Verschraubungen substituieren. Zum Kleben gehört zwar viel Know-how, trotzdem ist beim Kunststoff kleben der Prozess oft schneller und günstiger als die vorher genannten Techniken.
Zusätzlich bietet die Anwendung von Klebetechniken die Möglichkeit, über die bloße Verbindung hinausgehende Eigenschaften in das Bauteil zu integrieren. Beispiele hierfür sind der Isolationswiderstand gegen elektrische Potenziale, die Abdichtung gegen Gase und Flüssigkeiten, die Dämpfung von Schwingungen, der Schutz vor Korrosion sowie die Ausgleichung unterschiedlicher Fügeteildynamiken.
Vor dem Verkleben von Kunststoff muss die Oberfläche entfettet werden. Dies kann mit organischen Lösungsmitteln oder durch die Konvektionsheizung in einem Ofen erreicht werden.
Aufgeraute Oberflächen lassen sich besser verkleben. Beim Kunststoff verkleben kommen Techniken wie Schleifen, Bürsten und Sandstrahlen zum Einsatz. Hierdurch erfolgt eine Veränderung der Oberflächenrauheit und -größe, die für die Effektivität der Klebung entscheidend ist. Gleichzeitig werden auch lose anhaftende Reaktionsprodukte, Polier- und Gleitmittel sowie Stabilisatoren entfernt.
Auch durch thermische Verfahren, wie das Beflammen, lassen sich Oberflächen von Kunststoffen besser verkleben. Diese Verfahren bewirken eine chemische und physikalische Veränderung der Oberfläche. Beim Beflammen von Kunststoffen wird eine offene Flamme in einem definierten Abstand und mit bestimmter Geschwindigkeit über die Oberfläche des Fügeteils geführt.
Die Flamme kann sowohl reduzierend als auch oxidierend eingesetzt werden, abhängig von der Art des zu behandelnden Kunststoffs. Dies führt zu einer Erhöhung der Energie auf der Bauteiloberfläche und sorgt dafür, dass man die Kunststoffteile besser kleben kann. Durch die Zugabe von chemisch reaktiven Substanzen lässt sich die Oberfläche zusätzlich beeinflussen.
Die Vorbehandlung durch saure oder alkalische Stoffe hat ebenfalls einen positiven Effekt darauf, wie leicht sich der Kunststoff kleben lässt. Durch diesen Prozess entsteht durch Oxidation oder Phosphatierung eine neue strukturelle Grenzschicht mit einer erheblich höheren Polarität. Bei der nasschemischen Vorbehandlung, beispielsweise mit Chromschwefelsäure, können Bauteile mit unterschiedlichsten Formen behandelt werden.
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Funktionsweise
Die Härtung des Klebers wird durch einen Reaktionsmechanismus gestartet, den die Zugabe von einem Katalysator in Form von Energie oder Lösungsmittel auslöst.
Einflussgrößen
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