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konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht

Industrieverband Klebstoffe e. V.

DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA

Hilger u. Kern GmbH

Polytec PT GmbH

mehr weniger

3M Deutschland GmbH

Lohmann GmbH & Co. KG

FAULHABER Antriebssysteme

GGB Heilbronn GmbH

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Ein fester Bestandteil der Serienproduktion

Allein die Entwicklung in den letzten 25 Jahren haben den Prozess des einfachen Fügens zweier Werkstoffpaare zu einem wahren Klebsystem werden lassen. "Früher gab es „Alleskleber“, heute eine fast unüberschaubare Vielfalt hochspezialisierter Produkte, passend zu unterschiedlichsten Anwendungen. Kleben hat sich damit im letzten Vierteljahrhundert zu einem festen Bestandteil der Serienproduktion von Massengütern entwickelt. Der Maschinenbau hat nachgezogen mit spezialisierten Misch- und Dosiersystemen, die Nanolitermengen ebenso verarbeiten können wie große Volumina", begründet Dr. Arno Maurer, Diplom Chemiker und Mitarbeiter Produktentwicklung bei Polytec PT die wachsende Bedeutung des Klebens. Noch vor 40 Jahren wurden zumeist einkomponentige, wärme- oder luftfeuchtigkeitsreaktive Systeme verwendet. Die Verarbeitungssysteme für solche Klebstoffe waren noch im Wesentlichen auf Robustheit fokussiert, da viele Applikationen noch manuell durchgeführt wurden. "Mit Einführung der Mehrkomponententechnologie stiegen naturgemäß auch die Ansprüche an die Verarbeitungstechnik: Steuerungen zur Kontrolle und Regelung des Mischungsverhältnisses hielten Einzug - nicht zuletzt als Element der Qualitätssicherung", erklärt Dipl.-Ing. (FH) Daniel Geier, Geschäftsführer Hilger und Kern.

Grenzen verschieben

Die Materialhersteller investieren ununterbrochen in die Weiterentwicklung der chemischen und physikalischen Eigenschaften der Klebstoffe. Durch Füllstoffbeimischungen und immer weiter modifizierte chemische Formulierungen können die Grenzen von Festigkeit, chemische und Temperaturbeständigkeit immer weiter verschoben werden. "Und je höher die Anforderung an die Festigkeit und die Prozesssicherheit der Klebeverbindung ist, desto mehr muss der vorhergehenden Oberflächenvorbehandlung im Sinne von Reinigung und Vorbereitung für eine optimale Adhäsion Aufmerksamkeit geschenkt werden", betont Geier von Hilger und Kern. In der Regel wird dabei die Oberflächenenergie der Fügepartner erhöht, was wiederum eine erhöhte und vor allem reproduzierbare Adhäsion sicherstellt, wie Plasmavorbehandlung. So können beispielsweise rohe Bleche vom coil ohne vorherige Reinigung oder auch lackierte Bleche mit konstanten Ergebnissen in Klebeprozessen gefügt werden. Als ein weiteres Beispiel nennt Geier die zunehmende Anwendung von speziell formulierten Klebstoffen in der Luftfahrtindustrie. Sowohl an strukturellen Bauteilen, die immer mehr aus Composites bestehen, bis hin zur Innenausstattung, werden weiter zunehmend auch mit Microspheres modifizierte Klebstoffe verwendet, nicht zuletzt aus Gründen der Gewichtsersparnis.

Andere Fertigungsverfahren, beispielsweise die Herstellung von Bauteilen in Compositestechnik, oder auch die Kombination unterschiedlichster Fügepartnerwerkstoffe führen schlussendlich erst durch den Einsatz von Klebetechnik zu einem perfekt abgestimmten Endprodukt. "Man denke hier nur an Rotorblätter von Windkraftanlagen oder Faserverbundbauteile wie Felgen oder aerodynamische Bauteile in jeder Rennsporttechnik zu Wasser, auf der Straße oder in der Luft", führt Geier beispielsweise an.

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Durch Anwendung von Klebstoffen wurden viele Designmöglichkeiten überhaupt erst möglich gemacht, wie der Entfall von Nietverbindungen in Knotenpunkten von Profilverbindungen. Auch Meilensteine in der Elektronik wären ohne beispielsweise elektrisch oder thermisch leitfähige multifunktioneller Klebstoffe auch in der Leiterplattenfertigung oder bei der LED-Herstellung unvorstellbar.

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