13.Oktober 2017

Fachbeitrag im Fachmagazin KM Kunststoff

Das "Schweißen der Neuzeit"

Konstruktive Verklebungen mit Kunststoffen und Metallen

Neben Kommunikationstechnik, Fahrzeugindustrie und anderen Branchen profitiert auch die Weiße Ware von innovativen Klebtechniken.

Zeit und Flexibilität in der Konstruktion und Produktion sind heutzutage in nahezu jeder Branche bekannte Engpässe. Die Fügetechnik Kleben stellt sich dieser Herausforderung und bringt mehrere Vorteile mit sich, die man bei herkömmlichen Konstruktionsmethoden vergeblich sucht. In erster Linie handelt es sich nicht nur um reine Klebstoffe. Der Fokus liegt an dieser Stelle auf konstruktiven Klebebändern (wie Acrylic Foam Tapes) oder daraus gefertigten Aufklebern, selbstklebenden Formstanzteilen.

Viele aktuelle Produkte sind ohne das Kleben als Verbindungstechnik kaum denkbar. Das Zusammenführen verschiedener Werkstoffe wie Kunststoff und Metall wurde häufig erst dank Klebetechnik wirtschaftlich und/oder unter hohen designerischen Anforderungen möglich. Dabei sind die Verbindungen bei richtiger Auslegung ebenso stabil, wie bei mechanischen oder thermischen Fügeverfahren. Konstruktive Verklebungen bieten im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden wie Schrauben, Nieten oder Schweißen viele Vorteile, die sich nicht alle auf den ersten Blick erschließen.

Konstruktive Klebebänder und Stanzteile

Die Kraftübertragung der zu verbindenden Werkstücke wirkt beim Verkleben nicht punktgenau, wie bei mechanischen Verbindungen, sondern flächendeckend. Klebebänder oder daraus gefertigte Stanzteile können zusätzlich eine Abdichtung gegen Gase oder Flüssigkeiten bilden und bieten isolierende Eigenschaften. Sie sind zudem beim Einsatz zwischen zwei Werkstücken schwingungsdämpfend und gleichen unterschiedliche Fügeteildynamiken aus. Beim Nieten oder Schrauben müssen die zu verbindenden Materialien durchbohrt, also geschwächt werden, um eine konstruktive Verbindung zu ermöglichen. Dieser Nachteil entfällt bei konstruktiven Verklebungen vollständig. Auf Schrauben oder Nieten zu verzichten berücksichtigt zudem auch optische Anforderungen, die manches Produktdesign aufwerten.

Prozesse und Produkte optimieren

Um Prozesse und Produkte effizienter zu gestalten fehlt oftmals die zündende Idee, um etablierte oder eingefahrene Wege weiter zu entwickeln. Für einen führenden Kühlschrankhersteller hat das Unternehmen Krückemeyer nach eigenen Angaben den Spagat zwischen Prozess- und Produktoptimierung mit Klebesystemen gemeistert.

Das Anwendungsproblem war die Anbringung von Lüftungsgittern aus Metall auf ein Element der Kühlschrankrückwand, bestehend aus Polypropylen. Zuvor wurden die Gitter per Kreppklebeband befestigt. Das händische Aufkleben von vier Klebestreifen war allerdings zeitraubend und verlangte einiges an Fingerspitzengefühl. Das Resultat war mangelhaft, da die Verbindung nicht die ausreichende Klebkraft aufwies. Das Lüftungsgitter alternativ mit Nieten oder Schrauben zu befestigen, hätte das sensible Kunststoffmaterial enorm geschwächt, sodass es beschädigt oder unbrauchbar geworden wäre. Als Lösung wurden selbstklebende, doppelseitige Formstanzteile aus einem doppelseitigen, geschlossenzelligen PESchaum gefertigt, die das Verbindungselement von Lüftungsgittern und Kunststoffrückwand bilden. Um das Handling im Montageprozess zu verbessern, wurden Anfasslaschen an die Kleberonden angebracht. Der Liner, also die Schutzfolie des doppelseitigen Klebepunkts, kann nach einseitiger Aufbringung an der Rückwand einfach abgezogen werden. Zum Schluss wird das Lüftungsgitter aufgesetzt und so dauerhaft verklebt.

Chancen des Klebens nutzen

Mit konstruktiven Klebebändern lassen sich sehr unterschiedliche Werkstücke sicher und dauerhaft verbinden. Speziell in der Automobilindustrie ist Kleben als Fügemethode des 21. Jahrhunderts längst angekommen und etabliert. Gerade die Leichtbauweise beruht zu weiten Teilen auf konstruktiven Verklebungen. Kleben könnte man auch als das „Schweißen der Neuzeit“ bezeichnen. Schon heute werden Aufbauten von Zügen, Flugzeuge und Fahrzeuge aller Art konstruktiv verklebt.


KM Kunststoff Magazin



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