09.November 2018

Selbstklebende Schaumstoffe

Konstruktion & Entwicklung 10/2018

Als ‚Werkstoff‘ bzw. reines Verbindungselement zur Verklebung zweier Werkstücke können typische Schaumstoffe leider nicht eingesetzt werden. Die einzige Ausnahme bilden hier doppelseitige Klebebänder mit einem Träger aus z.B. PE- oder Acrylatschaum. Trotzdem können auch klassische Schaumstoffe wie PU, PE und EPDM (abgesehen vom typischen Bauschaum) selbstklebend ausgerüstet für mechanische Fügemethoden interessant sein.

Im Gegensatz zu mechanischen Fügemethoden existiert bei doppelseitigen Klebebändern keine punktuelle, sondern flächendeckende Kraftübertragung durch Ausnutzen der gesamten Oberfläche beim Verkleben. Dabei wird keine Materialschwächung durch Bohren oder thermische Veränderungen des Werkstoffs, wie beispielsweise durch Schweißen, verursacht.

Die Klebebänder mit Schaumträger bilden darüber hinaus eine Abdichtung gegen Gase und Flüssigkeiten, sind schwingungsdämpfend und gleichen unterschiedliche Dynamiken der Fügeteile aus. Zudem besitzen sie isolierende, thermische Eigenschaften und sind teilweise UV-beständig. Eine Besonderheit bilden hier doppelseitige Klebebänder aus Acrylatschaum.

Diese weisen eine extrem starke Klebkraft auf, sind enorm belastbar, UV-beständig, wasserfest und für dauerhafte Verklebungen geeignet, da sie alterungssowie witterungsbeständig sind. Sie können zudem bestens an jede Anwendung und jeden Untergrund als Formstanzteil oder Klebeband angepasst werden und sind zudem spannungsausgleichend sowie Kälte- und hitzebeständig.

Die einzelnen Schaumstoffe und ihre Fähigkeiten

PU-Schaumstoffe können je nach Vernetzungsgrad als Hart- oder Weichschaum eingesetzt werden. Sie sind meist offenzellig und in einem breiten Härte- und Dichtebereich verfügbar. PU besitzt als offenporiger Trägerschaumstoff eine hohe Elastizität und ist ideal als Klapperschutz, zum Weichlagern oder zur Wärme- und Kältespeicherung einsetzbar.

PE-Schäume, Polyethylenschaum oder auch Zellethylen genannt, bestehen aus einem geschlossenzelligen Material. Sie besitzen eine enorme Typenbreite von vernetzten Schaumstoffen mit unterschiedlichen Raumgewichten. PE-Schäume weisen eine gute Witterungsbeständigkeit, gute Wärmeisolation, gute Säuren- und Laugenbeständigkeit auf.

EPDM ist ein geschlossenzelliges, schaumförmiges Elastomer und besitzt verschiedene Festigkeiten und Raumgewichte. Es ist luft- und wasserdicht, besitzt thermoplastische Eigenschaften, ist je nach Temperatur verformbar und weist ebenfalls eine gute Säuren- und Laugenbeständigkeit auf.

Schaumstoffe als Kombination mit mechanischem Fügen

Was wäre wenn auch bei mechanischen Fügemethoden, wie Verschraubungen oder Nieten, die zuvor genannten Eigenschaften von Schäumen eingesetzt werden könnten? Im Konstruktionsbereich werden selbstklebende Schaumstoffe in der Regel eingesetzt, um Flüssigkeiten, teils Gase, Temperaturen und Geräusche ein- oder auszuschließen.

Sie sind sozusagen die Allrounder für unterstützende Aufgaben bei konstruktiven Verbindungen. Unabhängig davon, ob es sich um mechanische oder klebende Fügemethoden handelt. Eigens auf die Anwendung in Form, Material und Klebstoff abgestimmten Schaumstoffe können in Verbindung mit nahezu allen Fügemethoden eingesetzt werden.

Selbstklebend ausgerüstet können die Schäume als Formstanzteile, wie beispielsweise Dichtungsringe oder komplexere Geometrien angefertigt werden. Auf diese Weise können zum Beispiel Verschraubungen vor Korrosion, Hitze, Kälte, Feuchtigkeit uvm. geschützt werden.