Bonding: Materialien und gute Anwendungspraktiken

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Klebstoffe und Tapes sind zwei Alternativen zu traditionellen Materialverbindungsmethoden wie Schweißen oder Schweißen. Erfahren Sie, warum Bonding eine vielseitige Verbindungslösung ist und wie man sie am besten umsetzt.

Welche Materialien können miteinander verbunden werden?

Bindung und Oberflächenenergie von Materialien

Die einfachsten Materialien zum Binden sind solche mit sehr hoher Oberflächenenergie, d. h. Metalle.

Materialien mit sehr geringer Oberflächenenergie sind am schwierigsten zu verbinden, da sie verhindern, dass sich der Kleber gut ausbreitet.

Diese sind vor allem:

  • Fluoropolymere (PTFE, PVF)
  • Polyethylen (HDPE)
  • Polypropylen
  • Polystyrol

Zwischen den beiden Kategorien finden wir die meisten der energiereichen Kunststoffe mit hoher Oberfläche, die in der Industrie üblicherweise verbunden werden (PVC, ABS, Polyester, Nylon, Polyimid, PMMA usw.). 

Entdecken Sie eine zusammenfassende Tabelle der Oberflächenenergien nach Material unten:

Klebstoffe für fast alle Materialien

Dank der Fortschritte, die die Klebstoffhersteller in den letzten Jahrzehnten gemacht haben, ist es heute möglich, fast jedes Material, egal ob flexibel oder steif, mit geringer oder hoher Oberflächenenergie zu verbinden.

Die Vorteile des Bindens

Wie Klebebandverbindungen hat die Klebeverbindung den Vorteil, dass sie unauffällig ist, was praktisch unsichtbare Verbindungen ermöglicht.

Adhäsivbindungen haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie extrem starke strukturelle Verbindungen ermöglichen. Die verwendeten Klebstoffe sind in der Regel epoxid-, acryl- oder urethanbasiert.

Zum Beispiel: LED-Signage-Panels müssen zwar äußeren Belastungen (Wind, Kälte, Hitze usw.) standhalten, können aber durch Kleben zusammengesetzt werden.

Bonding: ein industrialisierbarer Prozess

Die Verwendung von Klebstoffen hat sich in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt. Bonding ist zu einem automatisierbaren Prozess geworden, der mit Industrierobotern kompatibel ist.

Was sind die besten Methoden zum Auftragen von Klebstoffen?

Reinigen Sie die zu beklebenden Flächen

Der wichtigste Schritt bei der Anwendung von Klebstoffen ist die Reinigung der Oberflächen, um Verunreinigungen zu entfernen. Die zu verwendenden Produkte variieren stark, je nachdem, welche Materialien gereinigt werden sollen. Es ist daher unbedingt erforderlich, kompatible Produkte zu verwenden.

Im Allgemeinen umfasst eine Reinigung:

  • A dusting, using a cloth or wipe
  • Ein oder mehrere Degreasing
Vermeidung von Blasen

Luftblasen sind der ärgste Feind des Bondings, denn ihre Anwesenheit verringert den Zusammenhalt der Klebeverbindung.

Außerdem kann der Erhitzungsprozess bei Baugruppen, die hohe Temperaturen aushalten sollen, dazu führen, dass Luftblasen aufsteigen und an der Oberfläche zerplatzen.

Das Vorhandensein von Luftblasen ist daher gleichbedeutend mit einer Schwächung der Klebeverbindungen.

Respecting application constraints

Klebstoffe sind sehr komplexe chemische Produkte, deren Eigenschaften von verschiedenen Faktoren abhängen.

Es ist daher unerlässlich, die Bonding-Beschränkungen einzuhalten, zu denen auch die folgenden gehören:

  • The application temperature
  • The length of time we must maintain the temperature
  • Die Luftfeuchtigkeit des Teils (manchmal ist ein Steaming erforderlich) 
Wie kann man die Bindung optimieren?

Im Falle von strukturellen Anwendungen, wenn die Verbindung eine sehr hohe Shear Strength (7 bis 40 MPa) garantieren muss, sind zusätzliche Schritte notwendig, um die Verbindung zu optimieren.

Hier sind einige Beispiele:

  • Oberflächenbehandlung (Flaming, Koronaentladung, chemische Behandlungen), um die Oberflächenenergie von Low-Energy-Materialien zu erhöhen
  • Anwendung eines Primers zur Verbesserung des Zusammenhalts von Materialien, zur Erhöhung der Oberflächenenergie und zur Blockierung des Kapillaranstiegs
  • Vacuuming, um Blasen in Poren zu eliminieren
  • Pressure bonding zur Verbesserung der Klebstoffpenetration
Bonding: ein komplexer Mechanismus

Die Stärke einer verbundenen Baugruppe beruht auf drei Eigenschaften: der Klebstoffstärke, der kohäsiven Stärke und dem Tack.

Der Zusammenhalt des Klebstoffs wird durch seine chemische Zusammensetzung bestimmt und hängt von der Art des Klebstoffs ab.

Beitritt charakterisiert die Tatsache, dass der Klebstoff an einer Oberfläche haftet, und ist somit ein Parameter, der sowohl von der Art der Materialien, des Klebstoffs und der Oberflächeneigenschaften abhängt.

Tack ist eine 3rd Force, die vom aufgebrachten Druck und der Kontaktzeit abhängt. Je höher die Klebkraft, desto besser "reagiert" der Klebstoff.

The bottom line

Obwohl es keinen Wunderkleber gibt, kann man mit Bonding alle Arten von Materialien zusammenfügen, sowohl für strukturelle als auch für nicht-strukturelle Anwendungen. Da wir sowohl Materialien als auch Klebstoffe und Anwendungsprozesse beherrschen, sollten Sie sich nicht scheuen, ADDEV Materials um Rat zu fragen.

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