Klebstoff Flüssige Haftklebstoffe trotzen komplexen Strukturen

Klebebänder sind jederzeit einsatzbereit und haften unmittelbar auf der Oberfläche. Sie eignen sich besonders für große und ebene Flächen. Doch bei den immer kleineren und komplexeren Strukturen stoßen sie schnell an ihre Einsatzgrenzen. Flüssige Haftklebstoffe bietet hier eine Alternative.

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Timesavers International B.V.

evopro systems engineering AG

DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA

Haftklebstoffe werden häufig im Automotive- oder Consumer-Bereich eingesetzt – meist in Form eines Klebebands. Allerdings haben Klebebänder zwei Nachteile: Zum Einen lassen sie sich bei kleinen und komplexen Geometrien aufgrund ihrer mangelnden Steifigkeit nur schwer verarbeiten. Weiterer Nachteil: Sobald die Schutzfolie abgezogen wurde, ist die freiliegende Oberfläche klebrig. Beides erschwert die automatisierte Verarbeitung, so dass die theoretisch mögliche Prozessgeschwindigkeit oft nicht voll ausgeschöpft werden kann. Diese Nachteile haben flüssige Haftklebstoffe nicht.

Haftklebstoffe bieten völlige Gestaltungsfreiheit

Die sogenannten Pressure-Sensitive Adhesives, kurz PSAs, können auf nahezu jede Geometrie dosiert werden – vollautomatisiert, so wie jeder andere flüssige Industrieklebstoff auch. Nach dem Auftragen wird der flüssige Klebstoff belichtet und erhält dadurch erst seine Klebeband-ähnlichen Eigenschaften, wie beispielsweise die typische, klebrige Oberfläche. Durch Anpressdruck kann anschließend das zweite Bauteil gefügt werden. Flüssige Haftklebstoffe kombinieren damit die Vorzüge eines flüssigen Klebstoffs mit Tape-Eigenschaften nach der Belichtung. Die flüssigen, einfach zu dosierenden Haftklebstoffe punkten mit ihren Vorteilen gegenüber einem Klebeband, wenn es um kleine Details, Ecken oder komplexe dreidimensionale Geometrien geht. Hier bieten die Haftklebstoffe völlige Gestaltungsfreiheit. Wird mit der Klebstoffraupe aufgetragen, kann diese unendlich oft unterbrochen werden. Wohingegen bei festen Klebebändern für jede Unterbrechung ein neues Stück angebracht werden muss.

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Tape-Phase innerhalb weniger Sekunden

Die flüssigen Haftklebstoffe können auf unterschiedliche Weise dosiert werden. Für schmale Raupen oder Tropfen eignen sich Nadeldosierung oder Jetten. Für größere Strukturen sind Schablonendruck, Siebdruck oder Schlitzdüsenbeschichtung die richtige Wahl. Zudem kann der flüssige Dosierprozess automatisiert und damit nahezu uneingeschränkt in der Industrie eingesetzt werden. Nach dem Dosieren wird der flüssige Haftklebstoff belichtet. Hierfür eignet sich eine Wellenlänge von 360 nm oder 400 nm. Durch diesen Vorgang erreicht der Klebstoff innerhalb von Sekunden die sogenannte Tape-Phase.

In dieser Tape-Phase steigt die Viskosität signifikant an. Damit wird ein unerwünschtes Fließen des Dosierbilds verhindert. Nun weist der Klebstoff die charakteristische klebrige Oberfläche eines klassischen Klebebands auf. Bei mäßigen Druckt haftet diese leicht auf einem zweiten Substrat. Mit dieser sofortigen Funktionsfestigkeit können die verklebten Bauteile direkt weiterverarbeitet werden und erlaubt damit kurze Taktzeiten. Das Verfahren bleibt robust, da der Klebstoff die PSA-Eigenschaften erst nach der Belichtung annimmt. Die Klebrigkeit bleibt, je nach Produkt, während der Tape-Phase über mehrere Minuten bis zu einigen Wochen erhalten.

Flüssigen Haftklebstoffe härten bei Raumtemperatur aus

Bei herkömmlichen UV-Aushärtungsprozessen muss mindestens ein Substrat für die Belichtungswellenlänge durchlässig sein. Bei den flüssigen PSAs hingegen gibt es eine solche Einschränkung nicht. Hier erfolgt die Belichtung vor dem Fügen der Komponenten. Nach dem Belichten härten die flüssigen Haftklebstoffe bei Raumtemperatur ohne einen zusätzlichen Prozessschritt aus.

Der gesamte Produktionsprozess ist zudem umweltfreundlicher als die Herstellung von Klebebändern. Zum Einen fällt der Beschichtungsprozess auf das Trägermaterial weg und zum anderen fällt bei flüssigen Haftklebstoffen kein Verschnitt durch Ausstanzen und Abfälle durch Schutzfolien an.

Für Klebeanwendungen mit kurzen Taktzeiten

Die Flüssig-PSAs eignen sich für Klebeanwendungen mit kurzen Taktzeiten und moderaten Anforderungen an die Endfestigkeit. So bietet Delo, Hersteller von Industrieklebstoffen, Haftklebstoffe auf Acrylatbasis, wie die Delo Photobond PS Produkte. Sie sind weich, hochflexibel und kommen mit ihren Eigenschaften einem industriellen Klebeband sehr nahe. So hat beispielsweise ein 180° Schälwiderstand-Test nach DIN EN ISO 11339 des Delo Photobond PS4130 und einem industriellen Klebeband auf verschiedenen Substraten, wie Polycarbonat und Polyethylenterephthalat vergleichbare Ergebnisse gezeigt. Die flüssigen Haftklebstoffe haben einen niedrigen E-Modul von <10 MPa. Die Standardprodukte sind direkt nach dem Belichten innerhalb von Sekunden vollständig ausgehärtet. Spezialprodukte verfügen über einen zusätzlichen Nachhärtungsmechanismus. Als zusätzlichen Vorteil bieten die meisten produkte eine grundsätzlich unbegrenzte Tape-Phase. Diese erlaubt es, Bauteile auch noch nach Wochen zu fügen, beispielsweise wenn diese verschickt werden müssen. Der Delo Photobond PS wird aufgrund seiner Dämpfungseigenschaften und Ausgasungswerte beispielsweise bei der Montage von Smartphone-Lautsprechern auf Strukturen im Sub-Millimeter-Breite eingesetzt.

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Strukturelle Verklebungen mit hohen Endfestigkeiten

Die flüssigen Haftklebstoffe Delo Katiobond PS basieren auf Epoxidharzen. Sie wurden für strukturelle Verklebungen mit hohen Endfestigkeiten und in Kombination mit einem E-Modul von über 1 GPa entwickelt. Sie sind selbst bei Temperaturen von bis zu +150° C stabil und sind medienbeständig. Daher eignen sich diese Produkte für Verklebungen auch im Automobilbereich, wie beispielsweise die Verklebung von Automobilsensoren in einer Sacklochgeometrie mit sofortiger Fixierfestigkeit und hoher Endfestigkeit. Delo Katiobond PS härten bei Raumtemperatur innerhalb weniger Tage nach der Belichtung aus. (jup)

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