Kleben
Unter Kleben versteht man das Verbinden von Fügeteilen mit einem Klebstoff (umgangssprachlich: Kleber).
Die Verbindung wird durch die Adhäsion des Klebers an der Oberfläche der Werkstücke und der Kohäsion
im inneren des Klebers erzielt.
Adhäsion:
Die Adhäsion ist das Haften des Klebers an der Oberfläche des Fügeteiles. Innerhalb eines festen Stoffes
sind die Bindungskräfte zwischen den Molekülen ausgeglichen.
Am Rand dagegen liegen Bindungen frei. Wenn ein anderer Stoff nahe genug herankommt kann er in den Wirkbereich dieser
Kräfte gelangen.
Bindungen in einem festen Körper.
Der Wirkbereich dieser Adhäsionskräfte liegt weit unter einem Mikrometer. Da Oberflächen jedoch
Rauhtiefen aufweisen, können diese Kräfte ohne ein Verbindungsmittel,dem Klebstoff, kaum wirksam werden.
Der Klebstoff muss sehr dicht an die Moleküle der Fügeteile gelangen. Er soll sie gut benetzen. Aber nicht
jeder Stoff lässt sich gleich gut mit einer Flüssigkeit benetzen, da diese Eigenschaft von der
Oberflächenenergie der Stoffe abhängt.
Eine Flüssigkeit benetzt einen festen Körper nur dann, wenn ihre Oberflächenenergie gleich oder kleiner der des festen Stoffes ist.
Voraussetzung für eine gute Adhäsion ist zum Einen eine sehr saubere Oberfläche, frei von Fett, Staub und
dergleichen, zum Anderen eine gute Benetzung mit dem Klebstoff. Um eine
gute Verklebung der Fügeteile zu erhalten müssen die
Oberflächen
vorbereitet werden und die richtige Kombination von Fügeteil und
Kleber
ausgewählt werden.
Benetzung eines Stoffes:
I = sehr gut; II = gut; III = schlecht; IV = keine Benetzung
Beispiele einiger Werte der Oberflächenenergie von Kunststoffen
1
Material
Kurzzeichen
Oberflächenenergie
[alt: dyn/cm]
[neu: mN/m]
Polyetheretherketon
PEEK
46
Polymethylmethacrylat
PMMA
33...44
Polyvinylchlorid
PVC
39,5
Polyetrafluorehtylen
PTFE
22,5
Zum Vergleich: Wasser hat 72,74mN/m bei 20° Grad
Kohäsion:
Unter Kohäsion versteht man die Eigenfestigkeit eines Klebstoffes nach dem Aushärten. Sie wird durch
"Verfilzung" langer, fadenförmiger Molekülketten bewirkt. Es gibt
Reaktionsklebstoff
bei dem sich die Atome chemisch verbinden. Der Auslöser dieser Reaktion kann bei einkomponeten Klebstoffen Wärme,
Licht, Luftabschluß oder Luftfeuchtigkeit sein. Bei zwei Komponenten werden diese miteinander vermischt und reagieren miteinander.
Des weiteren gibt es
physikalisch aushärtende Klebstoffe bei
diesen entweicht entweder ein Lösungsmittel oder der Klebstoff wird vor dem Verkleben erhitzt. Dadurch wird er flüssig und kann auf
die Klebestelle aufgetragen werden wo er dann durch abkühlen erstarrt.
Anmerkung:
Eine Ausnahme ist das Kleben von Holz und Papier. Bei diesen Materialien dringt der Klebstoff in die Poren ein und härtet
dann aus. Durch das Eindringen des Klebers in den Werkstoff wird eine sehr gute Verbindung erreicht.
1) Daten aus verschiedenen Quellen.
