Kleben Epoxidharzklebstoffe zum Verbinden von Metalle können Schweißen ersetzen

Wenn es um tragende Konstruktionen geht, sind metallische Werkstoffe immer noch die Nummer Eins. Doch zunehmend wird auch hier geklebt statt geschweißt. Gründe sind Kosteneinsparungen in der Verarbeitung, die Ansprüche empfindlicher Oberflächen und die Zuverlässigkeit der Klebverbindungen.

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DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA

Metallische Werkstoffe sind in vielen Industriezweigen nach wie vor das am häufigsten eingesetzte Material – trotz des Trends der Leichtbauweise und der hierdurch verstärkten Anwendung von Kunststoffen. Besonders in konstruktiv tragenden Verbindungen können andere Werkstoffe keine vergleichbaren Eigenschaften aufweisen. In diesem Bereich gilt traditionell das Schweißen als klassische Verbindungstechnik, das sich über Jahrzehnte bewährt hat.

Mittlerweile stoßen sowohl Konstrukteure wie auch Verarbeiter mit diesem Verfahren an Grenzen, da die Voraussetzungen und Anforderungen sich in vieler Hinsicht verändert haben: auch hier sind die Ansprüche an optisch schöne Verbindungen gestiegen; Verwerfungen durch thermische Spannungen oder Verfärbungen sind oft nicht akzeptabel. Darüber hinaus lassen sich längst nicht alle Metalle wie Edelstahl, Aluminium, dünne Bleche oder auch Mischverbindungen ohne größeren Aufwand Schweißen; zusätzlich verhindern moderne Oberflächenbeschichtungen vielfach den Einsatz dieser hohen Temperaturen. Schweißen ist zudem relativ kostenintensiv. Für die Entwickler sind diese Aspekte ein großer Anreiz, mehr und mehr Epoxidharzklebstoffe als Alternative einzusetzen, die der tragenden Rolle des Werkstoffs Metall gerecht werden.

Kleben statt Schweißen an der Karosserie

Epoxidharzklebstoffe haben sich in vielen Anwendungen mit Metall schon über Jahre bewährt. Diese Reaktionsklebstoffe erreichen mit dem Schweißen vergleichbare Festigkeiten und bieten dabei gleichzeitig das jeweils erforderliche spannungsausgleichende Verhalten. Beispielsweise im Bau von Windkraftanlagen werden seit über zehn Jahren Epoxidharzklebstoffe von DELO Industrie Klebstoffe eingesetzt, um 27 Meter lange Rotorblätter in Stahlflansche einzukleben.

In jüngerer Zeit stellen vor allem moderne Oberflächenbeschichtungen die Herausforderungen für langzeitstabile Verbindungen dar: Verzinkungen, beispielsweise auch Eloxalschichten oder Chromatierungen. Sie werden im Automotivebereich ebenso wie in der Elektronik bevorzugt eingesetzt, da sie einen sehr guten Korrosionsschutz bieten. So werden mittlerweile nicht nur ganze Automobilkarosserien verzinkt, sondern auch zahlreiche Gehäuse zum Schutz vor aggressiven Umweltbedingungen und vielfach Seltenerd-Magnete zum Schutz vor Korrosion chromatiert. Da Schweißen in diesen Fällen grundsätzlich nicht mehr in Frage kommt, werden Klebstoffe eingesetzt.

Magnetverklebungen für Elektromotoren im Auto

Eine weitere typische Anwendung in der Automobilindustrie, in dem sich die Klebtechnik bei Metallen bewährt hat, sind Magnetverbindungen. Aufgrund ihrer besonderen physikalischen Eigenschaften kommen Magnete in vielen technischen und elektronischen Anwendungsbereichen zum Einsatz. So lassen sich im Auto Magnetsystemen auf Eisenträger für verschiedenste Elektromotoren fixieren. Epoxidharzklebstoffe für diesen Anwendungsbereich müssen eine Reihe von Anforderungen, wie Temperaturfestigkeit und -beständigkeit, gute Medienbeständigkeit oder Klimawechselbeständigkeit erfüllen. Zudem ist eine gute Haftung auf Metall und Magnet bzw. Ferrit sowie ein schnelles Aushärten der einkomponentigen Klebstoffe durch Induktion erforderlich.

Aufgrund seiner Eigenschaften hat DELO für diesen Anwendungsbereich seine MONOPOX-Klebstoffe qualifiziert. Durch die kurze Aushärtungsdauer bei 140 °C spart der Kunde Zeit und kann die Stückzahlen in der Produktion erhöhen. Der Klebstoff bietet sich auch als langzeitbeständige Alternative zum Löten oder Schweißen an, da die Verbindung sehr fest ist und hoch beansprucht werden kann.

Auch die 2K-Klebstoffe DUOPOX haften gut auf Metall und Ferrit und finden Einsatz in der Automobilzulieferindustrie und im Maschinenbau. Allerdings härten sie bereits bei Raumtemperatur aus. So können sie dort eingesetzt werden, wo die Fügeteile nicht erwärmt werden können oder dürfen.

Darüber hinaus stehen für Anwendungen bei denen spannungsausgleichendes Verhalten besonders notwendig ist, wie bei großflächigen Verklebungen oder bei Verklebungen mit deutlich unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Fügepartner, weitere Produkte zur Verfügung.

Auch für Anwendungen, bei denen gutes Fließverhalten und Kapillierverhalten gefragt ist, wie für Taschenmagnete, die z. B. als sicherheitsrelevantes Bauteil in die elektrische Lenkung integriert sind, bietet DELO die passenden Klebstoffe.

Epoxidharzklebstoffe auf dem Vormarsch

Mittlerweile sind Klebstoffe in vielen Bereichen unabdingbar geworden. Gerade bei besonders schwierigen Oberflächen haben sie Gelegenheit, ihre Stärken zu beweisen und das zunehmende Vertrauen in diese moderne Fügetechnologie zu rechtfertigen. Auch viele Metallverarbeiter setzen selbst bei klassischen Anwendungen mehr und mehr auf Klebstoffen. Hier liegen noch viele ungenutzte Potenziale, die die Klebtechnik in den kommenden Jahren erschließen wird.

* Dipl.-Ing. Gudrun Weigel leitet das Engineering bei DELO Industrie Klebstoffe

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