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Hochtemperatur Verarbeitungshinweise


Verarbeitungshinweise zum Verkleben von Metallen und nicht porösen (nicht saugfähigen) Materialien mit Hochtemperaturklebern

Bei der Anwendung von Hochtemperaturklebern bei größeren Metallflächen, aber auch anderen nicht porösen oder saugfähigen Materialien, stellt die Trocknung bzw. das Abbinden der Kleber oftmals ein Problem dar. Die in den Klebern verwendeten Bindemittel enthalten chemisch und physikalisch gebundenes Wasser, welches in diesen Fällen nur über die Klebefuge / -spalt heraus diffundieren kann. Durch gravimetrische Untersuchungen haben wir festgestellt, dass selbst bei 200 °C noch Restwasser in messbaren Spuren vorhanden ist. Werden die verklebten Teile nun zu früh auf Temperaturen über 80 bis 90 °C gebracht, verdampft das Wasser. Verdampfendes Wasser nimmt aber ein ca. 1.700 mal größeres Volumen als das zuvor flüssige Wasser ein. Bei zu schneller Erhitzung oder großen Wasseranteilen kann der Wasserdampf jedoch nicht schnell genug entweichen, was in der Regel zu einem unweigerlichen Auseinanderdrücken der verklebten Bauteile führt. Zudem wird der Kleber durch das aufschäumende Wasser sehr porig und büßt somit an Festigkeit ein. Um derartiges zu vermeiden oder zu reduzieren, gibt es verschiedene Praktiken.

1. Sie tragen den Kleber punktförmig auf, wodurch der Wasserdampf besser abgeführt wird. Es ist jedoch darauf zu achten, dass der Punktabstand bzw. die Klebermengen so gewählt werden, dass auch nach Anpressen der Klebeflächen genügend freie Flächen verbleiben.

Klebefläche Punkte

2. Sie bringen den Kleber streifenförmig z.B. mit dem Zahnspachtel auf, wobei auch hier auf genügend Freiflächen zu achten ist.

Klebefläche Streifen

3. Falls es möglich ist, bringen Sie Lüftungsbohrungen an.

Bohrungen

4. Der Klebespalt wird größer gewählt, so dass sich das Verhältnis Klebespalt zu Klebefläche vergrößert.

Klebespalt

5. Das Aushärten bzw. Abbinden kann durch Wärme beschleunigt werden, wobei die Temperatur an- fangs 70 bis 80 °C wegen möglicher Dampfblasenbildung nicht überschreiten sollte. Die Tempera- tur sollte danach nur langsam gesteigert werden, da man bedenken muss, dass die Feuchtigkeit vom innersten Punkt nach außen nur sehr langsam diffundieren kann. Wegen der Größen der Flä- chen, des jeweils ausgewählten Klebers und der aufgetragenen Schichtdicken können an dieser Stelle keine allgemeinen Angaben gemacht werden, es empfiehlt sich daher, eine entsprechende Probeverklebung vorzunehmen, um selbst ein Gefühl zu entwickeln.

Generell wird empfohlen, die verklebten Bauteile gleichmäßig zu erwärmen, um ggf. Spannungen zu vermeiden. Die zu verklebenden Oberfächen sollten fettfrei und sauber sein, lose Anhaftungen müssen beseitigt werden. Raue Oberflächen verbessern grundsätzlich die Haftung. Die Verklebungen von Me- tallen mit HT-Kleber erreichen bei weitem nicht die Haftung bzw. Festigkeit wie sie bei Temperaturen bis 150 °C beispielsweise mit Epoxidharzklebern erzielt wird, daher sollte zuvor unbedingt geprüft werden, ob die Festigkeitswerte für die erwünschte Anwendung ausreicht. Ferner sollte berücksichtigt werden, dass die HT-Kleber keramische Kleber sind, die nach dem Abbinden relativ hart und spröde sind. Dies kann bei starken Schlagbelastungen oder auch Dauerschwingungen zu Rissen und damit zum Versagen der Klebeverbindung führen. Durch Zusätze von Fasern oder auch „weichen“ Komponenten kann dies im Einzelfall verbessert werden, wobei der Zusatz von weichen Stoffen wiederum die Festigkeit mindern kann.

Der Zusatz von Härtern beschleunigt das Abbinden der HT-Kleber, so dass die verklebten Bauteille eher gehandhabt werden können. Es ist jedoch zu beachten, dass der Härterzusatz keineswegs dazu führt, dass die enthaltenen Wassermengen schneller abgeführt werden, so dass die Problematik der oben beschriebenen Dampfblasenbildung beim vorzeitigen oder zu schnellen Erhitzen bestehen bleibt.