Aktuelles / Entwicklungen - Klebetechnik / Flüssigdichtsysteme

05.02.2018
Flexibel kleben: Hart und weich zugleich

Der Klebstoff „MetAK“ des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF ist für viele Anwendungen flexibel genug, um Spannungsspitzen in der Fügezone auszugleichen und sorgt trotzdem für eine steife Verbindung in der Fläche.

Dieser Klebstoff ist vergleichbar mit einem gewöhnlichen 2K-Klebstoff aus dem Baumarkt, nur dass mehr Komponenten zusammengemischt werden. Die Steifigkeit des zunächst zähflüssigen Materials auf Kunstharz-Basis lässt sich durch zwei Härtungsmechanismen bestimmen: die Bestrahlung mit UV-Licht und Wärme. Die Bereiche, die flexibel bleiben sollen, werden nicht bestrahlt, aber mit Wärme behandelt und so ausgehärtet. Sie verbinden sich optimal mit den bestrahlten, festen Bereichen zu einem Netzwerk. Ihre Konsistenz ist dann gummiartig – ideal für dynamische Belastungen, wie sie z.B. bei der Verbindung von Automotor und Karosserie auftreten. Hier sind besonders die Fügezonen hohen Spannungsspitzen und Vibrationen ausgesetzt – ein Problem, mit dem auch verklebte Flugzeugbauteile, Windräder oder der Zugbau zu kämpfen haben. MetAK hat den Vorteil, dass die Steifigkeit sehr gut einstellbar ist. Man benötigt nicht mehr viele verschiedene Klebstoffe mit unterschiedlichen Härtegraden, sondern kann das Material flexibel an den Frequenzbereich der Vibrationen anpassen und diese ausgleichen. Je länger und intensiver die Bestrahlung mit UV-Licht, desto härter das Material. Nach der abschließenden Wärmebehandlung mit einem Heizstrahler oder im Ofen bei 100 bis 180 °C (je nach Anwendung) ist der Klebstoff nicht mehr verformbar, die chemische Reaktion abgeschlossen. MetAK ist nicht nur als Klebstoff verwendbar, sondern kann auch in Form gegossen werden. Durch Bestrahlung und Wärme lassen sich dann ebenfalls harte und weiche Zonen mit fließenden Übergängen herstellen. https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2018/Januar/flexibel-kleben-hart-und-weich-zugleich.html

Fraunhofer-Institut, „MetAK“.
Fraunhofer-Institut, „MetAK“.
22.01.2018
Sichere und effiziente Display-Verklebung

Das Portfolio von DELO wurde um ein lichtaktivierbares 1K-Urethanpolymer und ein 2K-Polyurethanhybrid, die sich besonders für die sichere Befestigung von Displayrahmen eignen, erweitert.

Beim einkomponentigen DELO PHOTOBOND LA4860 handelt es sich um ein modifiziertes Urethanpolymer. Die Besonderheit des Klebstoffs liegt im speziellen Aushärtungsmechanismus, der auf Lichtaktivierung mit anschließender Feuchtigkeitshärtung beruht. Durch die Belichtung mit UV-Licht oder sichtbarem Licht direkt nach dem Dosieren, d.h. vor dem Fügen der Bauteile, wird der Aushärtungsmechanismus gestartet. Nach dem Fügen erfolgt die eigentliche Aushärtung durch die Feuchtigkeit der Umgebungsluft bei Raumtemperatur. Eine Anfangsfestigkeit ist bereits nach wenigen Minuten erreicht. Soll diese Zeit noch reduziert werden, kann die beim Fügen entstandene Kehlnaht erneut belichtet und somit eine sofortige Vorfixierung erreicht werden – ein Vorteil für schnelle Produktionsprozesse. Das ist auch von Vorteil, wenn der Klebstoff zum Abdichten, Beschichten oder als Verguss eingesetzt werden soll. Durch den neuartigen Aushärtungsmechanismus lassen sich nun auch nichtdurchstrahlbare Bauteile wie Displayrahmen, die häufig einen Schwarzdruck an den Randbereichen haben oder in Gehäuse geklebt werden, schnell und zuverlässig fügen, ohne dass zusätzliche Warmhärtung benötigt wird. Der lösungsmittelfreie Klebstoff ist in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +110 °C einsetzbar und hat eine Reißdehnung von 350%, wodurch Spannungen gut ausgeglichen werden. Ein weiterer Klebstoff für Displayrahmen und Gehäuse ist der isocyanat- und silikonfreie DELO-PUR SJ9356 auf Polyurethanbasis. Die Aushärtung des 2K-Klebstoffs erfolgt bei Raumtemperatur, wobei der Klebstoff nach ca. 4 h seine Handfestigkeit erreicht. Durch seine Flexibilität sorgt er auch bei dynamischen Belastungen für stabile, spannungsausgleichende Klebungen und Abdichtungen. Aufgrund der ablauffesten Konsistenz und seiner hervorragenden Nasshaftung kann der Klebstoff zudem zum Abdichten größerer Klebespalte (>2 mm) eingesetzt werden und Bauteile dauerhaft gegenüber Feuchtigkeit und Staub schützen. Für eine einfache Verarbeitung gibt es den Klebstoff nicht nur im Hobbock, sondern auch in Doppelkammerkartuschen. Ein Mischen und Dosieren des 2K-PUR-Klebstoffs ist damit einfach möglich. Dieser Klebstoff hat einen Temperatureinsatzbereich von -40 °C bis +105 °C und eine Reißdehnung von 120%.

DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA, DELO PHOTOBOND LA4860, DELO-PUR SJ9356.
DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA, DELO PHOTOBOND LA4860, DELO-PUR SJ9356.
19.12.2017
Alterungsbeständigkeit im Fokus

In Zusammenarbeit mit einem Kunden entwickelte Drei Bond den MS-Polymer-Klebstoff 9160, der eine überzeugende Alterungsbeständigkeit hat.

In umfangreichen Tests wurde der neue Klebstoff diversen Säuren und Laugen ausgesetzt, in Verbindung mit einem Alterungszyklus auch UV-Strahlung und Ozon im Klimatestwechsel. Im Technikum wurden die in den spezifischen Medien eingelagerten Zugmessproben dann gemäß DIN EN 1465 zerstörend geprüft.  Mit klarem Ergebnis: Der neue Klebstoff hat die Tauglichkeit zum Einsatz in dieser belastenden Umgebung. Zudem wurde auch die automatisierte Verarbeitungsfähigkeit in den gängigen Drei Bond- Dosiersystemen geprüft.  Der Klebstoff ist in der 300-ml-Kartusche und im 25-kg-Hobock verfügbar.

15.12.2017
Weltweit einsetzbar

In enger Zusammenarbeit mit einem OEM entwickelte Drei Bond den neuen Klebstoff Drei Bond 1390 HT. Der neue anaerobe Klebstoff behält seine Standfestigkeit nach der automatischen Dosierung in einem Aludruckguss-motor auch bei schwankenden Verarbeitungs- bzw. Produktionshallentemperaturen auf der ganzen Welt.

Zu den Anforderungen gehörte, dass der Klebstoff in allen Fertigungsstätten rund um den Globus die gleichen Eigenschaften zeigt. Bei einem Temperaturdelta von +15 °C bis + 40 °C bleibt der Klebstoff an der Fügestelle unverändert von der Dosierung bis zum Fügevorgang. Der Klebstoff erfüllt neben den physikalisch/mechanischen Anforderungen auch die aktuellen sicherheitschemischen Vorschriften gemäß Reach und CLP. Damit ist er ohne Einschränkungen weltweit in viele Länder importfähig. Er kann in der 250ml- oder 50ml-Flasche bezogen werden.

Dreibond GmbH, 1390 HT.
Dreibond GmbH, 1390 HT.
15.12.2017
Geruchsarmer Hochleistungsklebstoff

Mit dem 2K-Hochleistungsstrukturklebstoff Penloc®  GTN erweitert Panacol sein Sortiment um einen geruchsarmen Klebstoff auf Methacrylatbasis, der universell einsetzbar und einfach zu verarbeiten ist.

Der Klebstoff haftet gut auf Werkstoffen wie Messing, Keramik, Stahl, Aluminium oder PVC. Er hat eine hohe Kraftübertragung und eine sehr gute Temperaturbeständigkeit. Er ist flexibel und bietet gleichzeitig höchste Haftung. Seine Vorteile gegenüber anderen Methacrylaten sind die geringe Geruchsbildung sowie die lange Verarbeitungszeit von 10 - 15 min. Zur Kontrolle der Mischgüte besteht Penloc®  GTN aus zwei unterschiedlich farbigen Komponenten, die sich bei Aushärtung in dünner Schicht zu einer grauen, fast farblosen Klebefläche vermischen. Dosiert werden kann der Kleber per handlicher 50-ml-Doppelkartusche oder aus Großgebinden, die über ein Dosiergerät angeschlossen sind.

Panacol-Elosol GmbH, Penloc® GTN.
Panacol-Elosol GmbH, Penloc® GTN.
13.12.2017
Klettverschlüsse genauer betrachtet

Klettverbindungen haben in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen. Grund genug, noch einmal auf die umfassende Darstellung in dem Buch „Klettverschlüsse – Materialien, Herstellung, Prüfung, Anwendungen“ hinzuweisen, dass im Hanser-Verlag erschienen ist.

Klettverbindungen gehören zu den mehrfach lösbaren Verbindungen und haben den Vorteil, dass sie innerhalb von Sekunden entstehen und getrennt werden können. 
Klettverbindungen können aus einer Kombination von Haken- und Flauschbändern oder Druckverschlüssen bestehen. Bei Druckverschlüssen werden die Haltekräfte der Verbindungen durch Hinterschneidungen von Pilzköpfen oder ähnlichen Geometrien gewährleistet. Die textilen Klettverschlüsse und die Pilzkopfbänder der Druckverschlüsse bestehen aus Kunststoffen mit unterschiedlicher Flexibilität, die wiederum die Halte- und Trennkräfte beeinflussen. Aber auch die verschiedenen Formen und Kombinationen bestimmen die Anwendungen. Klettverbindungen eignen sich zum dauerhaften oder zeitweisen Befestigen, Fixieren und Verbinden.
Die verschiedenen Materialien und Formen, die Herstellung, die erreichbaren Haltekräfte bei Scher-, Schäl- und Zugbelastung, die Prüfmethoden und typische Anwendungen der Klettbänder und Druckverschlüsse werden erstmalig umfassend dargestellt. 

Georg Krüger

Klettverschlüsse – Materialien, Herstellung, Prüfung, Anwendungen. Hanser Verlag, München, 08/2013. 168 S., fester Einband, vierfarbig

Weitere Informationen und Leseprobe  <Link> http://www.hanser-fachbuch.de/buch/Klettverschluesse/9783446434400

Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, Klettverschlüsse.
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, Klettverschlüsse.
06.12.2017
LED-Flächenstrahler zum Aushärten von thermosensitiven Materialien

Mit dem Blue Wave MX-250 - System stellt die Dymax Corporation die neueste Generation eines UV-LED-Flächenstrahlers vor und bietet damit mehr Aushärtungsflexibilität und erweiterte Anwendungsmöglichkeiten durch kompaktere Einheiten.

Das Gerät verfügt über einen benutzerfreundlichen Touchscreen und bietet hohe und gleichmäßige Lichtintensität bei einer Bestrahlungsfläche von 50 x 50 mm. Das Hochleistungs-LED-System bietet drei Wellenlängen-Optionen (365, 385 oder 405 nm) und kann als Desktop-System oder - aufgrund der hohen Kabellängen - in Anlagen integriert werden, ohne dass die Intensität darunter leidet. Das Modell MX-250™ ist eine Erweiterung der MX-Serie. Der neu überarbeitete Controller kann sowohl für den Punktstrahler BlueWave® MX-150™ als auch für den MX-250™-Flächenstrahler verwendet werden, sodass Anwender flexibler zwischen punktueller LED-Härtung und großflächiger Bestrahlung wählen können.

Dymax Europe GmbH, BlueWave® MX-250™-System.
Dymax Europe GmbH, BlueWave® MX-250™-System.
06.12.2017
Klebeignung additiv gefertigter Kunststoffbauteile untersuchen

Bei dem SKZ-Forschungsvorhaben "Erforschung des Einflusses material- und prozessbedingter Eigenschaften von additiv gefertigten Kunststoffbauteilen auf Klebprozesse zur Erhöhung der Verbindungsqualität" stehen die Klebeignung und Optimierung von additiv gefertigten Kunststoffbauteilen für einen anschließenden Klebprozess im Fokus der Untersuchungen.

Additive Fertigungsverfahren wie Lasersintern (LS) oder Fused Layer Modeling (FLM; auch: Fused Filament Fabrication - FFF, Fused Deposition Modeling - FDM) finden aktuell verstärkt Einsatz in der Automobilbranche und in der Luft- und Raumfahrttechnik. Dies liegt u.a. daran, dass diese Verfahren die Möglichkeit bieten, schnell und kostengünstig Kleinserien zu produzieren. Additive Fertigungsverfahren haben allerdings den Nachteil, dass die Größe des Bauraums limitiert ist. Die Fertigung größerer Bauteile erfordert daher einen Fügeprozess. Hier weist das Kleben große Vorteile gegenüber anderen Fügeverfahren auf. So bietet das Kleben z.B. die Möglichkeit, Hybrid-Verbindungen (Metall-Kunststoff) herzustellen. Durch die flächige Kraftübertragung werden außerdem Spannungsspitzen wie beim mechanischen Verbinden (Schrauben, Nieten) vermieden. Die Bauteile erfahren während des Klebens keine thermische Beanspruchung wie etwa beim Schweißen. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich aufgrund der Dimensionsunabhängigkeit des Klebens auch kleine Bauteile fügen lassen. Bei bestimmten Eigenschaften, die für das Kleben prozessrelevant sind, unterscheiden sich additiv gefertigte Kunststoffbauteile jedoch von konventionell gefertigten Bauteilen. Daher sind etablierte Vorbehandlungs- und Klebprozesse nicht ohne Weiteres auf additiv gefertigte Kunststoffbauteile übertragbar. Aufgrund dieser Problematik hat das SKZ dieses Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist es u.a., die entscheidenden Einflussgrößen der additiven Fertigung auf Klebprozesse zu identifizieren und zu bewerten. Insbesondere sollen hier die Porosität der Bauteile, die Topografie und damit auch die Rauheit sowie die fertigungsbedingte Bauteil-Anisotropie und die Schichthaftung detailliert betrachtet werden. Eine weitere Zielsetzung liegt darin, geeignete Oberflächenvorbehandlungsmethoden abzuleiten und zu optimieren, um die Klebfestigkeit zu erhöhen. Hier werden in erster Linie die Vorbehandlungen mittels Atmosphärendruckplasma, Beflammen und durch Primer betrachtet. Am Ende des Projekts sollen konkrete Handlungsempfehlungen für die additive Fertigung mit anschließendem Klebprozess gegeben werden.

Das IGF-Vorhaben 19629 N der Forschungsvereinigung "Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e. V." wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

SKZ Süddeutsches Kunststoff-Zentrum, Forschungsvorhaben.
SKZ Süddeutsches Kunststoff-Zentrum, Forschungsvorhaben.
01.12.2017
RFID-Chips richtig verkleben

Klebstoffe sind für die RFID-Technik praktisch unersetzlich, denn sie fixieren und kontaktieren die winzigen Chips auf die Antenne. Dementsprechend groß ist - nach Aussage des Industrieverbands Klebstoffe e.V. - ihr Anforderungsprofil.

Nach Dampfmaschine, Fließband und Computer kommt nun  Industrie 4.0 – und RFIDs haben sie eingeläutet. Die miniaturisierten Sender-Empfänger-Systeme sind oft nur wenige Quadratmikrometer groß und lassen sich auf Gegenstände aller Art kleben. Durch sie werden Objekte intelligent, können untereinander kommunizieren und ihre eigene Produktion steuern. Komplexe Fertigungsprozesse werden so sicherer, transparenter und effizienter. Weltweit sind schon Milliarden Objekte miteinander vernetzt, Stichwort: „Internet of Things“ (IoT). RFIDs leisten dazu einen wichtigen Beitrag. Die mobilen Datenträger im Miniatur-Format bestehen aus einer gedruckten Antennenstruktur und einem mikroskopisch kleinen Mikrochip, der auf einer dünnen Klebefolie befestigt ist. Im Chip lassen sich relevante Daten über das Produkt abspeichern. Das können z.B. Fertigungsvorgaben, Seriennummern, Auftragsdetails oder konkrete Bearbeitungsanforderungen sein. Diese Informationen übermittelt die Antenne mithilfe von niederfrequenten Radiowellen an Maschinen in ihrer Nähe. Dank spezieller Lesegeräte können sie die Information abspeichern, auswerten und je nach Bedarf die passenden Fertigungsschritte selbstständig durchführen. Abläufe in der Produktion werden dadurch stark vereinfacht und effizienter. Damit im Chip abgespeicherte Informationen ausgelesen werden können, muss der Klebstoff z.B. die elektrischen Signale zuverlässig weiterleiten. Hinzu kommt, dass moderne RFID-Chips heute oft nur noch wenige Quadratmikrometer klein sind. Die Flächen für Kontaktierung und Fixierung schrumpfen. Deshalb muss der Klebstoff in kleinsten Mengen sehr präzise appliziert werden. Die Produktion von großen Stückzahlen erfordert zudem schnelle Aushärteprozesse. Zum Einsatz kommen anisotrop-leitfähige Klebstoffe (ACA). Sie sind die Lösung für das elektrische Kontaktieren von temperatursensiblen Materialien. Ihre Härtungstemperatur liegt deutlich unter Löttemperaturen. Zudem härten sie innerhalb weniger Sekunden aus. Das garantiert hohe Fertigungsdurchsätze. Zusätzlich können ACAs sehr exakt dosiert werden. Pro Chip reichen in der Regel 0,02 mg Klebstoff aus. Die Applikation erfolgt mit Dispensern, Siebdruck oder im Jetverfahren.

Industrieverband Klebstoffe e.V., RFID.
Industrieverband Klebstoffe e.V., RFID.
01.12.2017
Neue 2K-Vergussmasse für die Automobilelektronik

Die Vergussmasse DELO-DUOPOX CR8031 für die Automobil- und Leistungselektronik schützt elektronische Komponenten wie Sensoren auch bei hohen Temperaturen und lässt sich einfach verarbeiten.

Das 2K-Epoxidharz zeigt eine gute Haftung auf einer Vielzahl von Kunststoffen wie PA oder ABS. Selbst auf PE, einem günstigen und beständigen, aber wegen seiner geringen Oberflächenenergie schwer zu verklebenden Material, erzielt es nach einer Plasmavorbehandlung eine Druckscherfestigkeit von 20 MPa. Die Vergussmasse ist mit einer Reißdehnung von 5% zähhart und erlaubt dauerhafte Temperaturen von bis zu 180 °C. Auch nach 1.000 h Lagerung bei maximaler Einsatztemperatur oder bei 85 °C und 85% Luftfeuchtigkeit zeigt das Produkt konstante mechanische Eigenschaften. Darüber hinaus ist es widerstandsfähig gegenüber Öl sowie Benzin und damit für Anwendungen im Motorraum geeignet – zum Beispiel für den Verguss von Sensoren und Leiterplatten oder zum Abdichten von Gehäusen. Das Epoxidharz erreicht diese Zuverlässigkeit ohne Füllstoffe und bietet Anwendern so eine Reihe von Vorteilen beim Verarbeiten. Da keine Bestandteile sedimentieren können, ist weder ein Aufrühren noch ein daraus resultierendes Entgasen der Vergussmasse erforderlich, was die Anlagenkonstruktion vereinfacht. Zudem zeigt das niedrigviskose Produkt ein sehr gutes Fließverhalten. Die Vergussmasse wird im Verhältnis 2:1 gemischt. Außer für die vollautomatische Produktion lässt es sich auch für halbautomatisierte Prozesse mit mittleren Stückzahlen einsetzen und mit Dosierpistolen durch statische Mischrohre - quasi einkomponentig - verarbeiten. Das Epoxidharz ist für eine schnelle Produktion optimiert und kann optional in 10 min. bei 80 °C warmgehärtet werden. Ohne zusätzliche Temperatur erreicht es seine Funktionsfestigkeit auch nach 16 h bei Raumtemperatur, was Energie spart und Spannungen im Bauteil minimiert. Das Produkt ist schwarz und lässt sich bei Raumtemperatur lagern.

Delo Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA, DELO-DUOPOX CR8031.
Delo Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA, DELO-DUOPOX CR8031.
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