Kleben - erfolgreich und fehlerfrei

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1 Gerd Habenicht Kleben - erfolgreich und fehlerfrei Handwerk, Praktiker, Ausbildung, Industrie 4., überarbeitete und ergänzte Auflage Mit 76 Abbildungen Vieweg

2 VII Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Kleben als Fügeverfahren Vorteile und Nachteile des Klebens Begriffe und Definitionen 3 2 Aufbau und Einteilung der Klebstoffe Aufbau der Klebstoffe Kohlenstoff als zentrales Element Monomer - Polymer Polymerbildung Einteilung der Klebstoffe Klebstoffe, die durch eine chemische Reaktion aushärten (Reaktionsklebstoffe) Klebstoffe, die ohne eine chemische Reaktion aushärten (physikalisch abbindende Klebstoffe) Lösungsmittelhaltige und lösungsmittelfreie Klebstoffe Klebstoffe auf natürlicher und künstlicher Basis Klebstoffe auf organischer und anorganischer Basis Anwendungsbezogene Klebstoffbezeichnungen 12 3 Vom Klebstoff zur Klebschicht Reaktionsklebstoffe - Grundlagen Topfzeit Mischungsverhältnis der Komponenten Einfluss der Zeit auf die Klebstoffaushärtung Einfluss der Temperatur auf die Klebstoffaushärtung Zweikomponentige (2K-) und einkomponentige (1K-) Reaktionsklebstoffe K-Reaktionsklebstoffe lk-reaktionsklebstoffe Eigenschaften der Klebschichten Thermoplaste Duromere Elastomere Glasübergangstemperatur Kriechen 24 4 Wichtige Reaktionsklebstoffe Epoxidharzklebstoffe 25

3 VIII Inhaltsverzeichnis Epoxidharzklebstoffe, zweikomponentig Epoxidharzklebstoffe, einkomponentig Reaktive Epoxidharz-Schmelzklebstoffe Eigenschaften und Verarbeitung der Epoxidharzklebstoffe Polyurethan-(PUR-)Klebstoffe Polyurethanklebstoffe, zweikomponentig (lösungsmittelfrei) Polyurethanklebstoffe, einkomponentig (lösungsmittelfrei) Reaktive Polyurethan-Schmelzklebstoffe (lösungsmittelfrei) Polyurethan-Lösungsmittelklebstoffe, einkomponentig Polyurethan-Lösungsmittelklebstoffe, zweikomponentig Polyurethan-Dispersionsklebstoffe Acrylatklebstoffe Cyanacrylatklebstoffe Strahlungshärtende Klebstoffe Methacrylatklebstoffe Anaerobe Klebstoffe Ungesättigte Polyesterharze (UP-Harze) Phenolharzklebstoffe Silicone Zusammenfassung Reaktionsklebstoffe Klebstofffolien Dichtstoffe Polymermörtel 49 5 Physikalisch abbindende Klebstoffe Schmelzklebstoffe Lösungsmittelklebstoffe Kontaktklebstoffe Dispersionsklebstoffe Piastisole Haftklebstoffe, Klebebänder Klebestreifen Klebestifte Klebstoffe auf Basis natürlicher Rohstoffe Klebstoffe auf anorganischer Basis 64 6 Bindungskräfte in Klebungen Bindungskräfte zwischen Klebschicht und Fügeteil (Adhäsion) Benetzung Oberflächenspannung Bindungskräfte innerhalb einer Klebschicht (Kohäsion) 71

4 Inhaltsverzeichnis IX Herstellung von Klebungen Oberflächenbehandlung Oberflächenvorbereitung Säubern Passend machen Entfetten Entfettungsmittel Oberflächenvorbehandlung Mechanische Oberflächenvorbehandlung Physikalische und chemische Oberflächenvorbehandlung Beizen Oberflächenschichten und Unterwanderungskorrosion Oberflächennachbehandlung Primer Klimatisierung Klebstoffverarbeitung Vorbereitung der Klebstoffe Viskositätseinstellung Homogenisierung Klimatisierung Mischen der Klebstoffe Industrielle Verarbeitung Handwerkliche Verarbeitung Dynamische Mischer Statische Mischer Auftragen der Klebstoffe Auftragsverfahren Kaschieren - Laminieren Auftragsmenge Fixieren der Fügeteile Aushärten der Klebstoffe Trocknen, Ablüften Härtung, Aushärtung Reparaturkleben Metallische Bauteile Kunststoffe Starre Werkstoffe PVC-Folien Gummierte Fasergewebe Fehlermöglichkeiten beim Kleben und Abhilfemaßnahmen Sicherheitsmaßnahmen bei der Verarbeitung von Klebstoffen 103

5 X Inhaltsverzeichnis Voraussetzungen bei der Klebstoffverarbeitung am Arbeitsplatz Verhaltensregeln bei der Verarbeitung von Klebstoffen Qualitätssicherung Klebtechnische Ausbildung 107 Klebstoffauswahl Vorbemerkungen Einflussgrößen auf die Klebstoffauswahl Fügeteileigenschaften Anforderungen an die Klebung Voraussetzungen in der Fertigung Verarbeitungstechnische Einflussgrößen der Klebstoffe Eigenschaftsbezogene Einflussgrößen der Klebstoffe und Klebschichten Einkomponentige Reaktionsklebstoffe Zweikomponentige Reaktionsklebstoffe Physikalisch abbindende Klebstoffe Auswahlkriterien 116 Klebtechnische Eigenschaften wichtiger Werkstoffe Metalle Allgemeine Grundlagen Festigkeit Undurchlässigkeit gegenüber Lösungsmitteln Unlöslichkeit in Lösungsmitteln Wärmeleitfähigkeit Temperaturbeständigkeit Oberflächenvorbehandlung Klebbarkeit wichtiger Metalle Aluminium und AI-Legierungen Edelmetalle Edelstahle Kupfer Messing Stähle, allgemeine Baustähle Verzinkte Stähle, Zink Klebstoffe für Metallklebungen Kunststoffe Allgemeine Grundlagen Klassifizierung der Kunststoffe Identifizierung von Kunststoffen Oberflächenvorbehandlung Corona-Verfahren 131

6 Inhaltsverzeichnis XI Niederdruckplasma Atmosphärendruck-Plasma Beflammen (Kreidl-Verfahren) Mechanische Verfahren Kunststoffe, die in organischen Lösungsmitteln löslich oder quellbar sind Kunststoffe, die in organischen Lösungsmitteln nicht löslich oder quellbar sind Kunststoffschäume Kleben von Kunststoffen mit Metallen Kleben weichmacherhaltiger Kunststoffe Glas Oberflächenvorbehandlung Glas - Glas - Klebungen Glasklebungen mit Strahlungshärtenden Klebstoffen Glas - Metall - Klebungen Gummi und Kautschukprodukte Holz und Holzprodukte Poröse Werkstoffe Festigkeit, Berechnung und Prüfung von Klebungen Begriff der Festigkeit Prüfverfahren Prüfung der Klebfestigkeit Spannungen in einschnittig überlappten Klebungen Prüfung der Schubfestigkeit Prüfung des Schälwiderstandes Prüfverfahren für Kurz-und Langzeitbeanspruchungen Elastisches Kleben Welle-Nabe-Verbindungen Konstruktive Gestaltung von Klebungen Literatur Ausgewählte Fachbegriffe der Klebtechnik 167 Sachwortverzeichnis 185