Bessere Haftung durch Veränderung der Oberflächenbeschaffenheit

Die Verklebung eines Werkstoffs mit niedriger Oberflächenenergie ist schwierig. Daher ist die Auswahl des richtigen Klebstoffs von entscheidender Bedeutung, um eine Haftung bei dem Material zu gewährleisten. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Oberflächenenergie eines Werkstoffs zu erhöhen, wodurch die Haftfähigkeit verbessert wird. Hier stellen wir Ihnen verschiedene Methoden vor, um die Oberflächenenergie zu verändern.

Primern

Die Fähigkeit einer Flüssigkeit, chemisch mit einer Oberfläche zu interagieren, lässt sich mit Primern und Haftvermittlern verbessern. Primer fügen einer Oberfläche einen molekularen Film oder eine dünne Beschichtung eines Funktionsmaterials hinzu. Sie wurden chemisch so entwickelt, dass ein Ende ihrer Moleküle leicht Bindungen mit niederenergetischen Materialien eingeht, während das andere sich gut mit Klebstoffen verbindet.
Plasmabehandlung

Bei der Plasmabehandlung wird die Oberfläche eines Werkstoffs ionisiertem Gas ausgesetzt, wodurch sich die chemische Reaktivität der Oberflächenatome verändert. Es gibt verschiedene Arten der Plasmabehandlung und viele unterschiedliche Unternehmen haben sich auf diese Dienstleistung spezialisiert.
Beflammen

Bei der Beflammung nutzt man die Verbrennungschemie einer „Flamme“ aus, um die Oberflächenatome eines Substrats chemisch zu verändern. Genau wie bei der Plasmabehandlung haben sich eine Vielzahl von Unternehmen auf die Beflammung unterschiedlicher Materialien spezialisiert.

Oberflächenreinheit

Obwohl wir gerade viel Zeit darauf verwendet haben, die Feinheiten der Oberflächenenergie von Materialien zu verstehen, wird das zu verklebendes Material in der Realität meist mit einer verunreinigten Oberfläche angeliefert. Diese Verschmutzungen beinhalten Staub, Öl, Fett, Fingerabdrücke oder jede andere Art von Ablagerungen, die sich auf einer Oberfläche festsetzen können.

Verunreinigungen können zu Folgendem führen:
- Reduzierter Kontakt zwischen Klebstoff und Substrat, wodurch eine Verklebung verhindert wird
- Der Klebstoff verliert seine Klebeeigenschaft und verhindert somit ein effektives Benetzen
- Reduzierte Haftfestigkeit

Effektive Benetzung

Eine saubere Oberfläche ermöglicht eine optimale Benetzung
Ineffektive Benetzung

Eine verschmutzte Oberfläche beeinträchtigt den Oberflächenkontakt und die Benetzung

Oft muss ein Material vor der Verklebung gründlich gereinigt werden, um einen ausreichenden Kontakt des Klebstoffs zu gewährleisten. Dazu stehen einige Methoden zur Verfügung:
- Verwenden Sie eine Mischung aus 50 % Isopropylalkohol (IPA) und 50 % Wasser. Diese eignet sich im Allgemeinen für Kunststoffe, die keine öligen Beschichtungen zum Schutz ihrer Struktur benötigen.
- Verwenden Sie schärfere Lösemittel wie Aceton oder Methylethylketon (MEK). Viele Metalle werden mit einer öligen Beschichtung ausgeliefert, die der Oxidation (Rost) vorbeugen soll oder Teil des Herstellungsprozess ist ( zum Beispiel als Schmiermittel).
- Verwenden Sie ein industrielles Entfettungsmittel und danach zum Reinigen ein Lösemittel. Dies bietet sich an, wenn Metalle nicht nur herstellungsbedingt mit Öl bedeckt, sondern auch stark verschmutzt sind.

Abschleifen – Wenn Reinigen nicht ausreicht

Manchmal reicht Reinigen nicht aus, um Verschmutzungen von der Materialoberfläche zu entfernen. Spritzgegossene Kunststoffe können Rückstände von Formtrennmitteln enthalten, die gegen viele Lösungsmittel resistent sind. Bei Metallen „haften“ Oxidschichten (zum Beispiel bei verrostetem Eisen) an der Oberfläche, die nicht allein durch Reinigen mit Lösemitteln entfernt werden können. Einige Industrieöle sind beständig gegen Lösemittel und Chemikalien, um Metalloberflächen vor Transportschäden zu bewahren.

Oberfläche ohne Vorbereitung
Oberfläche nach der ersten Reinigung

Oberflächenvorbereitung durch Abschleifen

Um eine Oberfläche angemessen für eine Verklebung vorzubereiten, kann es erforderlich sein, dem Produktionsprozess einen zusätzlichen Schritt für das Abschleifen hinzuzufügen.

1. Reinigen Sie zuerst– durch eine erste Reinigung kann bereits ein Großteil der vorhandenen Verschmutzung entfernt werden und dies verhindert, dass der Schmutz während des Abschleifens verschmiert.

2. Abschleifen– Das Abschleifen mit einem handelsüblichen Schleifpapier oder einem Schleifvlies entfernt Verunreinigungen von der Oberfläche und raut sie auf.

3. Reinigung– Die Endreinigung entfernt sämtlichen Schmutz, der vom Abschleifen zurückgeblieben ist und sorgt für eine neuwertige und saubere Oberfläche, die bereit für die Verklebung ist.

Oberfläche nach dem Abschleifen
Oberfläche nach der zweiten Reinigung

Die Wissenschaft des Klebens – Schulungsreihe

Die Schulungsreihe „Die Wissenschaft des Klebens“ ist eine umfassende Einführung in die Wissenschaft der Adhäsion und den Einsatz von Klebebändern und Klebstoffen für Verbindungslösungen. Besuchen Sie die Seite Die Wissenschaft des Klebens, um alle Artikel anzusehen, oder wählen Sie eines der unten angeführten Themen aus.

Bessere Haftung durch Veränderung der Oberflächenbeschaffenheit

Oberflächenreinheit

Verunreinigungen können zu Folgendem führen:

Abschleifen – Wenn Reinigen nicht ausreicht

Oberflächenvorbereitung durch Abschleifen

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