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Kleben Klebstoffe bauteilgerecht applizieren

| Autor/ Redakteur: Joachim Rapp* / Dorothee Quitter

Um die passende Klebpistole zu definieren, sind neben der Materialcharakteristik auch die Besonderheiten der jeweiligen Anwendung zu berücksichtigen.

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Bei Hand-Klebepistolen reicht die mögliche Druckkraft-Übersetzung von 7:1 bis zu 35:1.
Bei Hand-Klebepistolen reicht die mögliche Druckkraft-Übersetzung von 7:1 bis zu 35:1.
(Bild: Innotech)

Zwischen der einfachen Verarbeitung per Kartuschen-Pistole und dem Auftrags-Roboter existiert eine große Bandbreite von Anwendungen. Für diese gibt es heute die unterschiedlichsten Verarbeitungsgeräte.

Einkomponentige Klebstoffe auftragen

Alleine im Bereich der einkomponentigen Produkte gibt es hand-, druckluft- und akkubetriebene Pistolen mit unterschiedlichen Druckübersetzungen. Die Geräte lassen sich nicht nur durch die Antriebsarten unterteilen, sondern auch an der Verpackungsart des Kleb- bzw. Dichtstoffs.

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Bei den Handpistolen reicht die mögliche Druckkraftübersetzung von 7:1 bis zu 35:1, die damit erzielbaren Vorschübe von 12,5 mm bis zu 28 mm und die maximale Druckkraft von 1,0 kN bis zu 5 kN, allerdings immer nur in der Druckspitze. Alleine dieser Aspekt macht deutlich, dass es keine Standard- oder Einheitspistole geben kann. Um die passende Pistole auszusuchen, sind neben der Materialcharakteristik auch die Besonderheiten der jeweiligen Anwendung zu berücksichtigen, wie z.B. die Austragsmenge.

Auch bei den Druckluftpistolen gibt es unterschiedliche Auslegungen, ebenfalls dem auszutragenden Material wie auch der zu erledigenden Aufgabe angepasst. Auswahl-Kriterien sind hier die Feinheit der Druckregelung, die maximale Druckkraft bei voll aufgedrehtem Druckregler und die Wiederholgenauigkeit oder Reproduzierbarkeit.

Damit noch nicht genug: Unterschiedliche Regler und maximale Druckkraft lassen sich miteinander kombinieren, was zu hunderten von neuen Varianten führt. Dabei gelten das zu verarbeitende Material und die gewünschte Austragsmenge je gegebener Zeiteinheit als die wichtigsten Auswahlkriterien.

Arbeitet man in einem industriellen Umfeld mit einer druckluftbetriebenen Pistole, wird zumeist die Inhouse-Druckluft-Leitung genutzt, welche die unterschiedlichsten Geräte zu versorgen hat und folglich Druckschwankungen aufweist, sogar aufweisen muss. Um dabei einen verlässlichen Kleb-/Dichtstoff-Auftrag zu gewährleisten, empfiehlt es sich, bereits den Eingangsdruck zu messen und zu regeln. Die erforderlichen Anzeigen und Regler lassen sich bei den meisten Geräten nachrüsten und zeigen bei geringem Aufwand große Wirkung. Eine neuere Entwicklung ist ein System von Innotech/Festo, bei dem pro Schuss immer die gleiche Menge Klebstoff ausgetragen wird, egal wie lange der Verarbeiter den Materialfluss auslöst. Das ist die ideale Lösung, wenn Automation nicht oder noch nicht zum Einsatz kommen kann und trotzdem bei jedem Auftrag eine definierte Menge ausgetragen werden soll. Dieses System gibt es auch als Nachrüstsatz für vorhandene Druckluft-Pistolen.

Akkubetriebene Pistolen erfordern wie Druckluft-Pistolen keinen Krafteinsatz des Verarbeiters, vermindern aber die Unfallgefahr, da sie ohne Leitungen genutzt werden können. Aus dem gleichen Grund ermöglichen diese Pistolen die Verarbeitung in schwer zugänglichen Bereichen bzw. an großen Objekten wie z.B. an einem LKW-Aufbau oder einem Bus.

Der aktuelle Fortschritt in der Akku-Technologie hat neue Möglichkeiten hinsichtlich der Dauer des Einsatzes und der erreichbaren Vorschubkräfte eröffnet. Damit können akkubetriebene Pistolen heute auch da eingesetzt werden, wo kontinuierlich viel Masse ausgetragen werden muss oder viel Kraft gebraucht wird, z.B. bei der Verarbeitung von Produkten mit einem sogenannten „High Position Tack“ (hochviskose Klebstoffe, die durch ihre innere Festigkeit die gefügten Teile in Position halten). Gerade für diese und auch für sogenannte Warm-Melts kann man den Akku-Antrieb mit einem beheizten Zylinder kombinieren, so dass der Kartuscheninhalt erwärmt und für die Verarbeitung in seiner Viskosität reduziert wird. Kühlt der ausgetragene Klebstoff ab, erreicht er seine vorherige, hohe Viskosität und ergibt so eine sehr hohe Anfangshaftung. Das bietet sich an, wenn z.B. großformatige Scheiben in Fahrzeugen oder Schiffen eingeklebt werden.

Speziell für die in der Fahrzeugverglasung vermehrt genutzten High-Position-Tack-Produkte hat Innotech zusätzlich zur High-Speed-Version, welche ein schnelles Arbeiten mit Standard-Viskositäten erlaubt, eine High-Force-Variante der Akkupistole entwickelt, wobei die Geschwindigkeit zugunsten der Druckkraft reduziert wurde. Auch hierbei lässt sich die Austragsmenge genau regeln.

Zweikomponentige Klebstoffe auftragen

In der großvolumigen, industriellen Verarbeitung sind die Zweikomponenten-Klebstoffe die Domäne der Misch- und Dosieranlagen. Wie verhält es sich aber bei Reparaturanwendungen oder bei Anwendungen an schwer zugänglichen Stellen? Oder bei Serienanläufen, bei denen die zu produzierende Menge den Anlagen-Einsatz unwirtschaftlich macht?

Hier greift man zu den gleichen Materialien, verpackt diese aber in Mehrkammer-Kartuschen, meist Zwillingskartuschen. Diese sind in den unterschiedlichsten Größen erhältlich und auch den unterschiedlichen Mischungsverhältnissen der Materialien angepasst. Aktuell sind Kartuschen mit 23 verschiedenen Mischungsverhältnissen auf dem Markt. Bei gleichem Vorschub muss z.B. von einer Komponente das bis zu 25-fache der Menge gefördert werden. Bei der Geräteauswahl gilt folgendes zu beachten:

  • das Mischungsverhältnis,
  • die Materialviskosität, die auch einen hohen Einfluss auf die Mischbarkeit hat,
  • die Kartuschen-Masse/Kartuschen-Geometrie
  • die gewünschte bzw. benötigte Austragsmenge je gegebener Zeiteinheit oder je „Schuss“ und
  • die angedachte Anwendung unter Berücksichtigung der räumlichen Gegebenheiten (z.B. Innenabdichtung in engen Gehäusen).

Auch hier sind hand-, druckluft- und akkubetriebene Geräte verfügbar. Gerade bei der Verarbeitung von 2K-Material ist es wichtig, bei der Pistolenauswahl den sich im Mischer aufbauenden Gegendruck zu berücksichtigen. Besonders wenn die zu mischenden Komponenten sehr unterschiedliche Viskositäten haben und sich die Mengen stark unterscheiden, muss der gleichmäßige Vorschub der Kolben zum homogen Durchmischen der beiden Komponenten beitragen. Gleichzeitig muss die Pistole den sich im Mischer aufbauenden Druck überwinden, um so einen ermüdungsfreien und gleichmäßigen Auftrag sicherzustellen. (qui)

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* Joachim Rapp Geschäftsführer, Innotech Marketing und Konfektion Rot, Rettigheim

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