Häufig gestellte Fragen zu Konstruktionsklebstoffen

Dies vorausgeschickt, gibt es vier große Substratkategorien mit jeweils unterschiedlichen passenden Klebstoffformulierungen.

Metalle haben eine sehr hohe Oberflächenenergie. Eine saubere und trockene Oberfläche sollte demnach vom Klebstoff mühelos benetzt werden können. Doch sind nicht alle Metalle gleich. Vergleichen wir beispielsweise Aluminium mit Kupfer. Aluminium ist ein passiviertes (inaktives) Metall und verhältnismäßig träge, während es sich bei Kupfer um ein aktives Metall handelt, das weiter korrodiert. So ist bei der Oberflächenvorbereitung auch zu bedenken, ob eine langfristige Schädigung durch Korrosion eintreten wird.

Konventionelle Werkstoffe sind Materialien wie Glas, Holz, Leder und Beton. Ihre Oberflächenenergien bewegen sich im mittleren Bereich, weisen aber in der Regel individuelle Faktoren auf, die es zu berücksichtigen gilt. Das gilt zum Beispiel für die Rauheit. Ein anderes Beispiel ist Naturleder, das Öle aus dem Gerbverfahren enthält – mit der Zeit können diese in den Kunststoff eindringen, ihn plastifizieren und die Haftung schwächen. Beim Verkleben von Glas ist Hydrolyse ein Thema, das heißt es sollte keine Feuchtigkeit eindringen, um Defekte zu vermeiden.

Technische Kunststoffe sind Kunststoffe mit höherer Oberflächenenergie. Hierzu zählen Acryl, Polycarbonat, ABS und Epoxidharz-Verbundstoffe. Diese Werkstoffe sind tatsächlich ein Sonderfall, da beim Verkleben nicht nur die Oberflächenenergie eine Rolle spielt – selbst wenn der Klebstoff in der Lage ist, die Oberfläche zu benetzen, wird seine Fähigkeit, die Werkstoffe zu verbinden, darüber hinaus sowohl von der Kristallinität als auch von der Polarität des Kunststoffs bestimmt. Ein Material wie Nylon hat eine recht hohe Oberflächenenergie, ist aber sehr kristallin und nicht gut polarisiert. Hinsichtlich der Mechanismen der Klebstoffhaftung ist festzustellen, dass zahlreiche Klebstoffe zunächst zwar haften, aber mit der Zeit ihre Haftfähigkeit verlieren, wenn die Oberfläche nicht gründlich und gezielt vorbereitet wurde.

Niederenergetische Kunststoffe (LSE-Kunststoffe) sind rohstoffartige Erzeugnisse wie Polypropylen und Polyethylen oder auch Werkstoffe mit ausgesprochen niedriger Oberflächenenergie wie fluorierte Kunststoffe und Silikone. Polyolefine und LSE-Kunststoffe bilden gewissermaßen eine Kategorie für sich. Sie erfordern entweder einen Primer, eine Art von Koronabehandlung oder einen Spezialklebstoff, der sozusagen in den Kunststoff eindringt und eine verschränkte Verbindung mit dem Polymer des Substrats selbst herstellt.

Alle diese Variablen verdeutlichen, warum es keine einfache Antwort gibt und Sie normalerweise trotzdem testen und an Prototypen ausprobieren müssen, ob ein Klebstoff für Ihren Prozess geeignet ist. Informationen zu Substraten sowie zusätzliche Hintergrundinformationen dazu finden Sie auch auf den 3M.com-Seiten Kleben und Verbinden.

Auch die technischen Datenblätter des Klebstoffs, den Sie in Erwägung ziehen, enthalten wertvolle Informationen, da hier die Haftungseigenschaften auf verschiedenen Materialien beschrieben sind. Die Datenblätter enthalten typischerweise auch Angaben zur Festigkeit unter Spannung, beispielsweise zur Überlappungsscherfestigkeit oder Schälfestigkeit, und sie listen Ausfallmodi auf. Bei einem Kohäsionsbruch blieb der unter den genannten Bedingungen geprüfte Klebstoff nach dem Versagen mit beiden Substraten verbunden: der Klebstoff selbst hat versagt und nicht die Verbindung. Bei einem Adhäsionsbruch hat sich der Klebstoff von einem der Substrate abgelöst. Die Information kann Ihnen bereits als Anhaltspunkt dienen, ob ein Klebstoff geeignet wäre und für Sie in die engere Auswahl kommt oder nicht.

Neben den beiden oben genannten haben Sie eine dritte Informationsmöglichkeit: Wenn Sie ein bestimmtes Substrat im Sinn haben oder eine Frage zu einem Additiv haben, das in den Klebstoff eindringen könnte, können Sie sich direkt mit 3M in Verbindung setzen. Unser Technikerteam macht sich gern ein Bild und hilft Ihnen auf dem Weg einer technischen Serviceanfrage bei der Entscheidung, welche Klebstoffe, zum Beispiel bezogen auf die erwartete Lebensdauer des Produkts, die bessere Option wären.