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Auswahlkriterien für Klebstoffe

Loctite Worldwide Design Handbook

Werkstoffe, Belastung, Verarbeitung, Wirtschaftlichkeit

Die Auswahl des optimalen Klebstoffs für einen bestimmten Zweck erfordert oft einen Kompromiss.
Die Auswahl wird bestimmt durch:
  • Werkstoffe
  • Leistungserwartung
  • Auftrags- bzw. Verarbeitungsmethode
  • Wirtschaftlichkeit

1. Werkstoffe

Der Klebstoff muss mit den zu klebenden Werkstoffen verträglich sein, das heißt, er sollte die erforderliche Festigkeit aufweisen, ohne den Werkstoff anzugreifen. Außerdem sollte der Klebstoff nicht durch den Werkstoff angegriffen werden, z. B. durch Weichmacherwanderung.

2. Leistungserwartung

Die Einsatzbedingungen der Klebverbindungen müssen spezifiziert werden. Bei konstruktiven Klebverbindungen sind die Art der Verbindung und die Größe der einwirkenden Kräfte kritische Faktoren.

Scherkräfte:

Scherkräfte wirken parallel zur Klebfläche (gleichmäßige Flächenbelastung). Sie sind häufiger als Zugkräfte.

Zugkräfte:

Zugkräfte wirken senkrecht zur Klebfläche (gleichmäßige Flächenbelastung).

Schälkräfte:

Schälkräfte wirken nur auf die Kante der geklebten Fläche, so dass ihnen nur eine geringe Klebstoffmenge entgegenwirken kann.

Spaltkräfte:

Spaltkräfte sind nicht einheitlich über die Klebfläche verteilt, sondern konzentrieren sich auf einen begrenzten Raum. Die Klebfläche sollte so gestaltet sein, dass alle Kräfte möglichst gleichmäßig verteilt zur Auswirkung kommen. Spalt- und Schälbeanspruchungen sollten, wenn möglich, konstruktiv vermieden werden.

In der Praxis wird wegen der einfacheren konstruktiven Herstellung die überlappte Scherverbindung bevorzugt, da hierbei die höchsten Festigkeiten erzielt werden können.
Zu den erwarteten mechanischen Belastungen kommen ggf. noch Einsatztemperaturen hinzu, die mit berücksichtigt werden müssen. Die Festigkeit von Klebverbindungen ist abhängig von diesen Temperaturen. Im Allgemeinen lassen die Festigkeitswerte mit steigender Temperaturbelastung nach.

Weitere Faktoren, die bei der Leistungserwartung eine Rolle spielen, sind die Beständigkeit des Klebstoffs gegen Alterungseinflüsse wie Witterung, Feuchtigkeit, Öle und verschiedene Chemikalien.

3. Auftrags- und Verarbeitungsmethode

Eine rationelle Auftrags- bzw. Verarbeitungsmethode trägt einen Teil zur Wirtschaftlichkeit des Klebstoffs bei. Dabei müssen sowohl die Auftragsmethode, die erforderliche Temperatur und der Druck für die Härtung, die Abbinde- und Härtungszeit, als auch die gesamten Kosten des Herstellungsprozesses zu einer Wirtschaftlichkeitsberechnung herangezogen werden. Die Gesamtkosten enthalten auch die Kosten für das Verarbeitungsgerät, die erforderlichen Arbeitskräfte, deren notwendige Fähigkeiten und die zu erwartende Produktionsmenge (Ergiebigkeit).

4. Wirtschaftlichkeit

Bei der Auswahl eines Klebstoffs und der Berechnung der Wirtschaftlichkeit ist der Preis des Klebstoffs von untergeordneter Bedeutung. Maßgebend sind vielmehr Faktoren wie bereits unter 3. aufgeführt. Diese Aspekte ergeben zusammen mit weiteren Einsparungen (z. B. Arbeitskosten, Wegfall von Nachbearbeitungsvorgängen) den endgültigen Aufwand je gefertigtem Stück.

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