Anaerobe Klebstoffe dosieren

Stillstandszeit in Abhängigkeit der Viskosität (Bild: ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH)

13.07.2020 Anaerobe Klebstoffe dosieren

Bei dem preeflow Dispenser von ViscoTec ist es durch Verwendung geeigneter Materialien gelungen, die Herausforderungen dieser Materialien beim Auftrag zu meistern. Langzeittests bestätigen das.

Das Wort anaerob bedeutet „ohne Luft“ und beschreibt bereits einen der beiden Aushärtemechanismen im Handling der 1K-Klebstoffe: Luftabschluss. Kombiniert mit dem zweiten, nämlich dem Kontakt mit Metallionen, erreicht man eine rasche Polymerisation des Materials. Aufgrund ihrer einfachen Handhabung und der schnellen Aushärtung erfreuen sich anaerobe Klebstoffe großer Beliebtheit. Die lösemittelfreien 1K-Klebstoffe werden in den verschiedensten Klebeanwendungen eingesetzt. Hauptanwendungsgebiete sind zum Beispiel Schraubensicherungen, Klebungen mit einer dichtenden Funktion im Fahrzeugbau, die Montage von Motoren und Getrieben oder die Verbindung rotationssymmetrischer Fügeteile.

In der Vergangenheit war der Hauptvorteil anaerober Klebstoffe bei deren Dosierung auch das Hauptproblem: Der Klebstoff beginnt bei Berührung mit metallischen Bauteilen zu reagieren. Teilweise ist diese Reaktion sehr schnell. Denn in der automatisierten Serienproduktion sollen die gefügten und geklebten Bauteile möglichst schnell weiterverarbeitet werden. Die sehr schnelle Reaktion ist also durchaus erwünscht. Grundsätzlich reagiert jedoch jeder der Klebstoffe anders.

preeflow Dispenser von ViscoTec eignen sich  zum Dosieren von anaeroben Klebstoffen. Denn durch die Verwendung geeigneter Materialien ist es gelungen, die Herausforderungen beim Auftrag zu meistern. In enger interner Zusammenarbeit mit Chemikern der ViscoTec Elastomer-Abteilung und durch zahlreiche Dauerversuche mit anaerob reagierenden Klebstoffen konnten die Materialien identifiziert werden, die weder eine Reaktion bei den Klebstoffen auslösen noch die Performance der Dispenser beeinträchtigen. Die materialberührenden Gehäuseteile der preeflow eco-PEN Dispenser sind standardmäßig metallfrei. Die metallischen materialberührenden Teile des Rotorstrangs werden in einem einfachen Prozess behandelt und bieten danach ebenfalls keine Oberfläche mehr für eine Aushärtung. Selbst extrem schnell reagierende Hochleistungsklebstoffe können über drei Tage im Dispenser verbleiben. Eine Reaktion des Materials findet nicht statt. Dosierpausen über ein Wochenende stellen absolut kein Problem dar. Auch ein zeitaufwändiges und unbeliebtes Reinigen am Freitagnachmittag erübrigt sich. Die Zeitersparnis und die vermiedenen Stillstandszeiten der Anlage durch ungewollt ausgehärtetes Material in der Dosiereinheit bringen dadurch einen „Return on Invest“ innerhalb weniger Wochen.

Um die Erfahrung im Umgang mit den anaeroben Klebstoffen weiter auszubauen und um Kunden in Zukunft noch besser beraten zu können, wurde der eco-PEN450 Langzeittests unterzogen – im Hinblick auf Beständigkeit und Anlaufverhalten in Verwendung mit den Klebstoffen. Insgesamt 14 verschiedene anaerobe Klebstoffe von sieben Klebstoffherstellern wurden getestet. Der Dispenser wurde vorschriftsmäßig, und wie in der Anleitung beschrieben, in Betrieb genommen. Nach dem Befüllen des Dispensers mit Klebstoff wurden ca. 3 ml (Dispenserinhalt) dosiert und das System entlüftet. Für eine Dauer von bis zu 32 Tagen verblieb der Klebstoff ohne Dosierbetrieb im eco-PEN, um nach Ablauf der Zeit das Anlaufverhalten mit einer Drehmomentmessung zu überprüfen. Und selbst nach 32 Tagen Stillstandszeit wurde mit der Mehrzahl der getesteten Klebstoffe ein perfektes Dosierergebnis erzielt.

Insgesamt zeigte mehr als die Hälfte der Klebstoffe über den gesamten Versuchszeitraum keinerlei Auffälligkeiten (Icon „Strong Arm“, Grafik unterhalb) und konnte für über 32 Tage, ohne zu dosieren, im eco-PEN verbleiben. Bei drei Dispensern (Icon „X“ nach 32 Tagen, Grafik unterhalb) wird nach gleicher Anzahl der Tage ein Reinigungsschritt empfohlen. Und bei weiteren drei Materialien (Icon „Dosiernadel“ nach 1,2,8 Tagen, Grafik unterhalb) konnte man die Auswirkungen einer leichten Polymerisation entweder an der Dosiernadel oder nach längerer Stillstandzeit im Endstück des Dispensers erkennen. Hier stellen vor allem Klebstoffe, welche auch bei geringem Lichteinfluss auszuhärten beginnen, das Dosiersystem vor große Herausforderungen. Das Anlaufdrehmoment kann bei Berücksichtigung der Empfehlungen komplett vernachlässigt werden und zeigte auch bei den Versuchen keine erhöhten Werte. Zusammenfassend ist zu sagen, dass bei Beachtung der vorschriftsmäßigen Inbetriebnahme eines sorgfältig gereinigten Dosiersystems von preeflow einer Verwendung von anaeroben Klebstoffen nichts im Wege steht.