25.01.2014 j.bohn klebverbindungen 25.01.2014 j.bohn
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Klebverbindungen
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Definition von Klebstoff
"Ein Klebstoff ist ein nicht metallischer Werkstoff, der Körper durch Oberflächenhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) verbinden kann, ohne dass sich das Gefüge der Körper wesentlich ändert." (Definition von Klebstoff nach DIN-Norm 16920)
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Haftmechanismus
Zwei Kräftearten sind zuständig für die Wirkung einer Klebeverbindung:
• Adhäsion (Das Haften gleich oder verschiedenartiger Stoffe aneinander)
• Kohäsion (Zusammenhangskräfte zwischen den Atomen bzw. Molekülen eines Stoffes)
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Adhäsion und Kohäsion
Klebstoff
Fügeteil 1
Fügeteil 2
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Adhäsion und Kohäsion
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Adhäsion und Kohäsion
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Aufbau einer Klebung
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KlebstoffartenKlebstoffarten
K on tak tk lebs tof fe S chm elzk lebs tof fe P las tisole
P hys ikalisch abbin dendeK lebstof fe
P olym erisation sk lebs tof fe P olyadditionsk lebstof fe P olykon densation sk lebs tof fe
C hem isch abbindendeK lebstof fe
Klebstoffarten
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Klebstofftyp Beispiel Bedingungen Anzahl der Komponenten
Abbinde- Temperatur
Lösungsmittel Dispersionsmittel
Anwendung
Schmelzklebstoff Polyester, EVA, PA, SB
1 warm ohne Papier, Textilien, Leder, Kunststoffe
Plastisolklebstoff PVC +Weichmacher und Haftvermittler
1 warm ohne Metalle, Keramik
Haftklebstoff Kautschuke, Polyacrylate
1 kalt verdunsten vor dem Kleben
Folien, Bänder, Etiketten
Kontaktklebstoff PUR, SB, Polychloropen
1 kalt verdunsten vor dem Kleben
Holz, Gummi, Kunststoffe, Metalle
Lösungsmittel-/ Dispersionsklebstoff
PUR, VA,- VC,- VDC-Copolymere
1 warm verdunsten vor dem Kleben
Papier, Metalle, Kunststoffe
Lösungsmittel-/ Dispersionsklebstoff
NR, PVAC, EVA, Polyacrylate
1 kalt verdunsten beim Kleben
Papier, Keramik, Kunststoffe, Holz
Leime Glutin 1 warm verdunsten beim Kleben
Holz, Papier, Pappe
Leime Stärke, Dextrin, Casein, PVAL, PVP
Celluloseether
1 kalt verdunsten beim
Kleben
Papier, Pappe
Übersicht über Physikalisch abbindende Klebstoffe
Kurzzeichenerklärung: EVA Ethylen-Vinylacetat PVP Polyvinylpyrolidon SB Polystyrol mit Elastomer auf Basis Butadien modifiziert PA Polyamid PUR Polyurethan PVAC Polyvinylacetat PVAL Polyvinylalkohol Vinyl andere Bezeichnung für Ethenyl VA Vinylacetat VC Vinylchlorid VDC Vinylidenchlorid
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Übersicht über Chemisch abbindende Klebstoffe Kunststofftyp Reaktions-
BedingungenAnzahl der
KomponentenAbbinde-
TemperaturReaktions- Produkte
Anwendung
EP +Säureanhydride 2 warm Metalle, Keramik, Kunststoffe
EP +Polyamine 2 kalt Metalle, Keramik, Kunststoffe
Polysocyanate +Polyole 2 Kalt Metalle, Keramik, Kunststoffe
Cyanacrylate 1 Kalt Metalle, Keramik, Kunststoffe, Gummi
Methacrylate 1 Kalt Metalle
UP +Styrol oder Methacrylate
2 Kalt bleiben in der Klebeschicht
Metalle, Keramik, Kunststoffe
Silicon-Harze + Feuchtigkeit 1 Kalt verdunsten beim Kleben
Keramik
PF +PVFM oder NBR
1 Warm Verdunsten beim Kleben
Metalle
PJ, Polybenzimidazole
2 Warm verdunsten beim Kleben
Metalle
UF-, MF-, PF-, RF-Harze
2 warm, kalt
verdunsten beim Kleben
Holz
Kurzzeichenerklärung. EP Epoxid MF Melamin - Formaldehyd PF Phenol - Formaldehyd PJ Polyimid PVFM Polyvinylacetate RF Resorcin - Formaldehyd - Harze UF Harnstoff - Formaldehyd UP Ungesättigter Polyester
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Vorte
ileNachteile
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NietverbindungSpannungsverteilung
Untersuchung mit polarem Licht
Vor- und NachteileVor- und Nachteile
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KlebeverbindungSpannungsverteilung
Untersuchung mit polarem Licht
Vor- und NachteileVor- und Nachteile
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Verglei
ch der
Verbindung
Spannungsverteil
ung
Vor- und NachteileVor- und Nachteile
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Ziel optimaler Klebfugengestaltung:
•Erzeugung niedriger Spannungswerte bei gleichmäßiger Spannungsverteilung•Schäl- und Biegebeanspruchung auf ein Mindestmaß reduzieren•Klebeflächen bis zum Höchstmaß vergrößern
Vor- und NachteileVor- und Nachteile
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Vorbehandlung der KlebflächenVorbehandlung der Klebflächen
Gute BasisGute Basis trockentrocken staubfreistaubfrei fettfreifettfrei MaterialspezifischMaterialspezifisch
beizenbeizen anschleifenanschleifen HaftvermittlerHaftvermittler KorrosionsschutzölKorrosionsschutzöl
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Oberflächenenergie / Benetzung
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Oberflächenenergie / Benetzung
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Reale MetalloberflächeReale Metalloberfläche
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Oberflächenrauheit
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Oberflächenbehandlung
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Wie sollen Oberflächen sein?
So sollen Oberflächensein:So sollen Oberflächensein: reproduzierbarreproduzierbar definiertdefiniert aktiviertaktiviert
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Klebstoffauswahl - Einflussgrößen?
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Klebung
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Berechnung - Einleitung
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