VHB Klebeband, mit dem ein Hutprofil aus Metall mit einem Metallblech verbunden wird

Kleblösungen für das Verbinden und Befestigen von Metall

Packen wir es an! 3M Produkte zur Metallverbindung werden ständig weiterentwickelt, um Ihre Bedürfnisse noch besser zu erfüllen. Kontaktieren Sie uns, wenn Sie Hilfe benötigen, um den richtigen Klebstoff bzw. das richtige Klebeband zum Verbinden von Metall zu finden, oder andere Fragen zu 3M Klebelösungen von Metallen haben:

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Verklebung von Metall für Profis

Metall ist eines der Materialien, die sich relativ gut zum Verbinden eignen. Dennoch ist es wichtig, das richtige Produkt für die entsprechende Anwendung zu finden. Entscheidende Faktoren für eine gute Verbindung sind die Auswahl des Klebstoffs, Durchführung einer Belastungsanalyse sowie eine optimale Oberflächenbehandlung. Dadurch kann das Verbinden zunehmend Schweißen, Schrauben oder Nieten ersetzen. Hierbei handelt es sich um Vorteile, die heute im Maschinenbau, in der Fahrzeugkonstruktion, der Architektur oder der Elektroindustrie genutzt werden.

3M™ Klebebandrolle für schwarze Untergründe

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PRODUKTAUSWAHLHILFE

Kleben statt Schweißen, Schrauben oder Nieten – Vorteile für Sie

  • Techniker beim Auftrag von 3M Metallklebstoff auf Metall mit einem Applikator

    Mechanische Verbindungen im Vergleich zu Klebeverbindungen

    Mechanische Befestigungssysteme spielen in der Metallbe- und -verarbeitung seit vielen Jahren eine tragende Rolle und sind eine beliebte Lösung für das Verbinden und Befestigen von Metallen. Konventionelle Metallbefestigungslösungen sind häufig die bekannteste Methode – das heißt allerdings nicht, dass sie Ihre Anforderungen stets optimal erfüllen. Industrieklebstoffe bieten sechs entscheidende Vorteile gegenüber anderen industriellen Verbindungstechniken:
     

    • Kein Bohren, keine Löcher – Bohren braucht Zeit, und Bohrungen können das Substrat schwächen und es anfällig für Korrosion machen
    • Gleichmäßige Belastungsverteilung – anstatt konzentrierte Belastungen auf Befestigungspunkten wird sie gleichmäßig über die Verbindungsfläche verteilt
    • Verwendung von dünneren und leichteren Materialien – dank der gleichmäßigen Verteilung der Belastung muss das Material nicht so dick sein
    • Verbinden und Isolieren ungleicher Materialien – Industrieklebstoffe haften auf einem Großteil an Metallen und nichtmetallischen Substraten und reduzieren das Risiko von galvanischer Korrosion
    • Verbinden und Dichten gleichzeitig – feste, dauerhafte Verbindungen und Dichten gegen Feuchtigkeit und Flüssigkeiten in einem Arbeitsschritt
    • Reduzierte Vibrationen – widerstandsfähige Klebstoffe können Energie absorbieren, statt sie weiterzutragen

     

  • Sprühende Funken beim Schweißen von metallischem Material in einer Fabrik

    Schweißen / Hartlöten / Weichlöten (thermisches Fügen) im Vergleich zu Klebeverbindungen

    Thermische Fügeanwendungen wie Schweißen sind aufgrund ihres guten Preis-Leistungs-Verhältnisses und der kurzen Bearbeitungszeit beliebt. Wie Klebeverbindungen sind auch thermische Verbindungen langlebig und sorgen bei richtiger Ausführung für eine gute Abdichtung. Dennoch bieten Klebstoffe eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem thermischen Verbinden:
     

    • Verwendung ungleicher Metalle möglich – ungleiche Metalle werden durch den Klebstoff gegen galvanische Korrosion isoliert
    • Nachbearbeitung der Fügeverbindung – die Verbindung ist einfacher zu trennen, zu modifizieren und zu reparieren
    • Reduzierte Arbeitskosten – tiefere Gesamtkosten dank schneller und einfacher Anwendung
    • Verbesserte Ästhetik – der Klebeprozess verformt oder verfärbt die Substrate nicht
    • Verwendung dünnerer Materialien möglich – da das Metall nicht verformt wird, kann ein dünneres Substrat dieselbe Festigkeit bieten
    • Niedrigere Energiekosten – weniger energieintensiv als thermisches Fügen
    • Verbesserte Arbeitsbedingungen und Sicherheit – die meisten Klebstoffe erfordern keine starke Erhitzung und können bei Raumtemperatur verarbeitet werden
    • Schnellere Fertigstellung – beschleunigtes, einfacheres Weiterverarbeiten, da kein Oxidations- oder Verformungsrisiko besteht

Klebstoffauswahl für Metall

Für die Verbindung von Metallen miteinander oder mit anderen Verbundwerkstoffen steht heute eine große Bandbreite an Metallklebstoffen oder Klebebändern zur Verfügung: für hohe Zugscherfestigkeit sowie für eine gute Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit oder dynamische Belastungen.
Nicht nur bei der Verklebung von Metallen ist die Oberflächenenergie ein wichtiger Faktor für die Wahl des richtigen Klebstoffes oder Klebebandes. Die sogenannte Oberflächenenergie ist ein Gradmesser dafür, wie gut ein Klebstoff auf einer zu verbindenden Oberfläche haften bleibt. Metalle haben im Vergleich zu vielen Kunststoffen eine hohe Oberflächenenergie zwischen 1.000 und 5.000 mN/m (Polytetrafluorethylen, PTFE, z. B. nur 18 mN/m) und eignen sich daher für eine gute Benetzung mit Klebstoffen.

Für die Auswahl eines geeigneten Klebstoffs bedeutet dies, dass ein Klebstoff mit geringer Oberflächenspannung gewählt werden kann, denn je niedriger die Viskosität des Klebstoffs ist, desto besser lässt sich die Werkstückoberfläche benetzen. Die meisten Klebstoffe für Metall sind daher Zweikomponenten-Klebstoffe, bestehend aus einem Klebstoff und einem Härter. Es werden überwiegend Klebstoffe auf Acrylat-, Epoxidharz- und Polyurethanbasis verwendet.

  • Acrylat-Klebstoffe

    Acrylat-Klebstoffe sind widerstandsfähig. Zur strukturellen Verklebung von Metallen mit beschichteten, lackierten Oberflächen und Kunststoffen eignen sich auch reaktive, zweikomponentige Klebstoffe auf Acrylatbasis, wie z. B. MMA-Klebstoffe. Sie haften auch auf leicht öligen Oberflächen und sind daher gut für Metallarbeiter geeignet. Mit einer Stärke von ca. 20 MPa garantieren Sie eine gute Festigkeit.


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  • Epoxidharz-Klebstoffe

    Epoxyharze bieten die höchsten Festigkeiten (30 bis 40 MPa), stellen jedoch hohe Anforderungen an die Oberflächenvorbereitung: Oberflächen müssen zu 100 % frei von Fett und Staub sein. Rost oder Oxidschichten auf der Metalloberfläche stellen immer ein Problem dar. Epoxidharze haften normalerweise sehr gut auf Rost, aber der Rost selbst haftet nicht gut an den Oberflächen der zu verbindenden Werkstücke. Werkstücke aus Stahl müssen daher vollständig entrostet und idealerweise poliert werden. Aluminium lässt sich ebenfalls sehr gut mit Epoxyharz- oder Acrylat-Klebstoffen verbinden, diese besitzen jedoch geringere Festigkeiten. Auch für Messing sind Epoxidharz-Klebstoffe geeignet, da Kupferwerkstoffe bei der Kombination mit Acrylat-Klebstoffen Kupferacrylate bilden, die nicht lange halten. Wie bei Stahl müssen die Oberflächen zunächst geschliffen werden bis sie hell sind.


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  • Polyurethan-Klebstoffe

    Polyurethan-Klebstoffe sind UV-beständig und verbinden auch lackierte Metalloberflächen miteinander. Reaktive Zweikomponenten-Klebstoffe auf Polyurethanbasis (PUR) mit langer Verarbeitungszeit eignen sich zum Verbinden von Verbundplatten, bei denen größere Flächen aus unterschiedlichen Materialien befestigt werden müssen. Einkomponentige PUR-Klebstoffe oder MS-Polymere werden häufig für Klebeverbindungen mit bis zu mehreren Millimetern Breite und bei Materialien verwendet, die dauerhaft oder temporär Schwingungen ausgesetzt sind.


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  • Anaerobe Klebstoffe/Dichtmassen

    Anaerobe Kleb-/Dichtstoffe (auch flüssige Dichtstoffe) verhindern Undichtigkeiten, Vibrationen, Ablösung und Korrosion der Verbindung. Sie dienen zum Sichern und Abdichten von Gewinden, zum Sichern von zylindrischen Werkstücken sowie zum Sichern und Abdichten von Rohren. So können beispielsweise auch Getriebegehäuse, Schleifplatten am Kurbelgehäuse, Wasserpumpen oder Nockenwellengehäuse am Zylinderkopf abgedichtet werden.


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  • Klebebänder

    Auch Klebebänder für die Metallverbindung, z. B. mit Acrylat-Klebstoff, weisen eine hohe Anpassungsfähigkeit an die zu verbindenden Oberflächen auf. Sie eignen sich ideal zum Verbinden gleicher oder unterschiedlicher Materialien wie Metall (z. B. Stahl, Edelstahl und Aluminium, inkl. pulverbeschichteten Oberflächen) mit Kunststoff, Holz oder Glas. Hochleistungsklebebänder wie das 3M™ VHB™ Klebeband-Sortiment bestehen aus 100 % geschlossenzelligem Acrylat-Klebstoff und ermöglichen aufgrund der Flexibilität eine spannungsfreie Verbindung. Sie sind temperatur-, witterungs- und UV-beständig.


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  • Schmelzklebstoffe

    Schmelzklebstoffe sind ebenfalls üblich: diese werden in geschmolzenem Zustand bei ca. 150–190 °C verarbeitet. Die Werkstücke müssen zusammengefügt werden, bevor die „Schmelze“ erstarrt. Ein Beispiel dafür ist die Heißklebepistole.


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  • Dichtmassen

    Der Verwendung von Dichtstoffen nimmt seit einigen Jahren zu. Dabei handelt es sich um Systeme, die ursprünglich aus dem Dichtungsbereich stammen, aber auch sehr effizient sind, was die Klebetechnologie angeht. Diese Kleb- und Dichtmassen, vorzugsweise in einkomponentiger Verwendung, werden auch auf Polyurethanbasis (PUR) oder als sogenannte silanterminierte Polymere (STP, MS) angeboten. Auch einzelne 2-Komponenten-Systeme und sogenannte Booster-Systeme können sich hier behaupten. Dieses häufig auch als Dichtkleber oder Dickschichtkleber bezeichnete Verfahren zeigt seine Stärke darin, dass die Klebeverbindung eine gewisse Dehnbarkeit beibehält und somit Spannungen, Dehnungen oder Schwingungen ausgleichen kann. Diese Eigenschaft wird häufig im Fahrzeug-, Maschinen- und Lüftungsbau benötigt, d. h. für Anwendungen, bei denen Vibrationen und Schwingungen auf eine Klebeverbindung einwirken.


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Verbinden von verschiedenen Metallen

Metalle lassen sich gut verbinden, jedoch hat jedes Metall seine Eigenheiten. Dies sind die wichtigsten Metallarten:

  • Edelstahlschränke in einer Großküche
    Edelstahl

    Edelstahl ist eine Eisenlegierung mit Kohlenstoff und anderen Metallen zur Erzielung von Korrosionsbeständigkeit. Fast kein Bereich, in dem es nicht Verwendung findet, ob Kochtöpfe und Besteck, für chirurgische Instrumente, in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, im Maschinenbau oder für Gebäudefassaden. Edelstahl ist leicht zu verbinden, muss aber zuvor von Schmutz, Staub, Fingerabdrücken und Maschinenöl befreit werden.

  • Riffelblechplatten (mit Diamant-Muster) in der industriellen Fertigung
    Stahl

    Stahl ist eine Legierung aus Eisen mit einem kleinen Anteil Kohlenstoff zur Erhöhung der Festigkeit. Stahloberflächen werden üblicherweise zum Schutz vor Korrosion vor oder nach dem Verbinden beschichtet, entweder mit Zink (verzinkter Stahl) oder mit einer Art Lack. Wenn zuvor beschichtet wird, haftet der Klebstoff an der Beschichtung und nicht am Stahl selbst, was sowohl Einfluss auf die Oberflächenenergie als auch auf die Benetzung der Oberfläche durch den Klebstoff hat. Auch dafür gibt es speziell entwickelte Klebstoffe und Klebebänder, die den Beschichtungs- oder Lackierprozess überstehen.

  • Aluminiumstreifen bereit für Metallklebstoff
    Aluminium

    Aluminium ist ein relativ weiches, langlebiges, leichtes, dehn- und verformbares Metall, das sich gut bearbeiten, gießen, ziehen und extrudieren lässt. Es wird fast immer legiert, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Aluminium ist korrosionsbeständig, da sich sofort eine dünne Aluminiumoxidschicht bildet, sobald das blanke Metall der Luft ausgesetzt wird. Aluminium muss gereinigt oder abgeschliffen werden, um Schmutz, Staub, Fingerabdrücke und Maschinenöl zu entfernen.

  • Zugeschnittene und gebündelte Kupferrohre
    Kupferhaltige Metalle

    Kupfer ist ein weiches, verformbares, dehnbares Metall mit ausgezeichneter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit. Es ist anfällig für Korrosion und sollte nicht mit Materialien in Kontakt kommen, die Korrosion verursachen oder verstärken können, insbesondere nicht mit anderen Metallen. Metalle, die mit der Zeit korrodieren können, wie Kupfer und seine Legierungen Messing und Bronze, bedürfen bei der Auswahl eines Klebstoffs besonderer Beachtung. 3M stellt speziell formulierte Klebebänder und Klebstoffe her, die Korrosion nicht fördern und kupferverträglich sind.


Oberflächenvorbereitung vor der Verbindung mit Metall

Die allgemeine Regel für Metalle lautet: Eine Oberflächenvorbehandlung verbessert die Benetzung mit Klebstoffen! Da Oxidationen ebenso wie Öle und Fette Trennschichten bilden, auf denen Klebstoffe gut haften können, aber diese Schichten wiederum nicht ausreichend fest auf dem Metall haften, müssen sie mit Vorsicht entfernt werden. Die folgenden Faktoren treffen zu: Erst reinigen oder entfetten, dann schleifen oder strahlen, ansonsten können Verunreinigungen während des Schleifprozesses in das Metall eingeschliffen (gestrahlt) werden und eine fortlaufende Trennwirkung auf den Klebstoff auswirken. Außerdem sollten Metalle, die bei kalten oder niedrigeren Temperaturen gelagert werden, vor dem Verbinden ausreichend temperaturtechnisch anklimatisiert werden, um Kondensation zu vermeiden.
Metallverbindung ist gemäß VDI 2229 reguliert.

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Kundenfallstudien

  • PDG Mobility
    Sehen Sie, wie 3M Klebstoffe der Firma PDG geholfen haben das Design und die Haltbarkeit ihrer Rollstühle zu verbessern

    Wünschen Sie sich eine Alternative zum Schweißen, die die Produktionseffizienz erheblich verbessern kann? Erleben Sie, wie PDG Mobility mithilfe des 3M™ Scotch-Weld™ Epoxidharz-Klebstoffes bei reduzierter Montagezeit die Optik verbessern und zudem leichtere Rollstühle herstellen konnte.

  • WS Steel
    Erfahren Sie, wie WS Steel die Fertigungskosten um 20 % reduzieren konnte.

    In der Vergangenheit nutzte WS Steel für seine Herstellung von Medizinschränken das Punktschweißverfahren. Durch die Umstellung auf 3M™ VHB™ Klebeband konnte das Unternehmen nicht nur Verformungen ausschließen, sondern auch den Montageprozess beschleunigen und die Herstellungskosten reduzieren. Als Resultat fertigt WS Steel heute die gleichen hochwertigen Produkte mit verbesserter Optik.

  • Hansen Signs
    Erleben Sie, wie Hansen Signs mithilfe des 3M™ VHB™ Klebebands seine Arbeitszeit um 80 % reduzieren konnte

    Hansen Signs entwirft und fertigt eine große Auswahl an Beschilderungen. Durch den Einsatz von 3M™ VHB™ Klebeband für verschiedene Materialien wie Metall, Verbundwerkstoffe oder Kunststoffe konnte das Unternehmen seine Produkteffizienz erhöhen und Montageprozesse beschleunigen. Außenbeschilderungen müssen extremen Wetterbedingungen standhalten. 3M™ VHB™ Klebeband bietet eine zuverlässige Verbindung und Abdichtung, die widrigen Umgebungsbedingungen widersteht.

  • 3M VHB Zanetti
    Erleben Sie, wie Zanetti mithilfe des 3M™ VHB™ Klebebands kundenspezifische Produkte herstellt

    Zanetti fertigt mithilfe des 3M™ VHB™ Klebebands komplexe, kundenspezifische Fenster und Türen und konnte durch die Einführung dieses Klebeverfahrens seinen Materialverbrauch reduzieren. Die einfach anzuwendenden Klebebänder eignen sich für eine Vielzahl von Substraten und erzeugen unsichtbare Verbindungen, die es dem Team ermöglichen, kundenspezifische Designs anzubieten.

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