Verbindungstechnik / Kleben

Kleben erfordert Prozesssicherheit

Text: Redaktion

Verbinden durch Kleben ist in der Metallbaubranche auf Akzeptanz gestossen und wird von vielen Unternehmungen gerne angewendet. Kleben unterscheidet sich wesentlich von anderen Verbindungsarten wie Schrauben, Nieten und auch Schweissen. Abgesehen davon, dass Kleben völlig spanlos und frei von Wärmeeinwirkung ist, kann es auch weitere Vorteile mitbringen.
Durch Kleben von geeigneten Bauteilen können zusätzliche Funktionen und Eigenschaften wie beispielsweise Dichtung, Schalldämmung, Dehnungstoleranz oder Korrosionsschutz generiert werden. Vorausgesetzt immer, dass der Verarbeiter über die entsprechenden Kenntnisse und Erfahrungen verfügt. Wichtig zu wissen ist, dass Kleben eine sehr hohe Prozesssicherheit erfordert.
Wichtig zu wissen: Eine Klebeverbindung durchdringt nie die Oberfläche des Werkstoffs. Somit wird die Verbindung nicht so dauerhaft und belastbar sein wie durch Schrauben oder Nieten. Auch Schweissen lässt eine weitaus belastbarere Verbindung entstehen als das Kleben.

Kleben erfordert Ausbildung

Im Metallbau dominieren nach wie vor die bewährten Verfahren Schweissen, Schrauben und Nieten. Dies hat damit zu tun, dass viele Unternehmungen Materialien verarbeiten und Bauteile herstellen, bei denen sich Bolzenverbindungen oder Schweissen tatsächlich besser eignen und wirtschaftlicher sind. Diese Tatsache widerspiegelt sich auch in der Ausbildung. Hauptsächlich wird das Verbindungsverfahren «Schweissen» gelehrt.
Kleben erfordert genauso Ausbildung wie Schweissen. Kleberart, Temperaturen, Feuchtigkeit, Oberflächenvorbereitung, Anordnung der Klebeflächen, all das muss für eine sichere Klebeverbindung beherrscht werden. 

 

«Kleben erfordert genauso Ausbildung wie Schweissen.»  

 

Das sind die Kleber für den Metallbau

Neben Klebebändern kommen im Metallbau vorwiegend drei Arten von Klebstoffen zur Anwendung: Acrylat-, Epoxidharz- und Polyurethan-Klebstoffe. Die Wahl hängt von den zu verbindenden Materialien ab.

Acrylat-Klebstoffe
Sie sind robust, einfach in der Anwendung und haften auch gut auf leicht öligen Oberflächen und erzielen eine hohe Festigkeit. Daher eignen sie sich bestens für die Metallbaubranche.

Epoxidharz-Klebstoffe
Das sind extrem haltbare und dauerhafte Kleber für Metall. Sie bieten – richtig verarbeitet – höchste Festigkeiten. Diese Klebstoffe bestehen aus zwei Komponenten, die erst dann miteinander reagieren, wenn sie vermischt werden. Diese Klebstoffe sind als langsam oder auch als schnell trocknende Klebstoffe erhältlich und können selber, bedarfsgerecht gemischt werden. Sie erfordern eine sorgfältige Oberflächenvorbereitung. Rost beispielsweise kann Probleme bereiten. Die zu verklebenden Stahlteile müssen gut entrostet respektive blank geschliffen werden. Aluminium lässt sich sehr gut mit Epoxidharz-Klebstoffen verkleben.

Polyurethan-Klebstoffe
Sie gelten als UV-beständig und sind daher perfekt für den Aussenbereich geeignet. Sie werden nie spröde und die Aushärtung erfolgt sehr rasch. Eine mechanische Bearbeitung nach der Trocknung ist ebenso möglich wie das Lackieren oder Bemalen. Damit lassen sich auch lackierte Metalloberflächen verkleben. Oft kommen sie in der Klarglas-Architektur zum Einsatz.

Doppelseitige Klebebänder
Klebebänder sind im Metallbau breit einsetzbar. Sei es autonom oder in Kombination mit einem aufzustreichenden Klebstoff. Die Kombinationsvariante ermöglicht durch das Klebeband eine Soforthaftung und in Kombination mit dem Kleber aus der Kartusche, die angestrebte Endfestigkeit. Klebebänder erreichen eine hohe Belastbarkeit und gelten als sehr alterungsbeständig. Auch Schrumpfungen und Ausdehnungen der Bauteile können sehr gut aufgenommen werden.  

 

Vorbereitung – ein wichtiger Prozess

Die miteinander zu verklebenden Materialien bilden die Grundlage für alle Klebeprozesse. Eine Verbindung von Aluminium mit Stein benötigt einen anderen Klebstoff als eine Verbindung von Holz mit Stein. Zudem spielen aber auch die Vorgehensweise der Verklebung sowie die Verwendung des verklebten Bauteils und vieles mehr eine wichtige Rolle. Bei unzureichender Erfahrung oder bis anhin unbekannten Materialzusammenstellungen kann es lohnenswert sein, im Vorfeld eine Fachberatung anzufordern.
Sind der Klebstoff und die Art der Verklebung festgelegt, die Bauteile liegen bereit, dann steht die Reinigung im Fokus. Schmutz, Öle, Fette und dergleichen können die adhäsiven Eigenschaften eines Klebstoffs negativ beeinflussen und müssen gründlich mit Reiniger oder durch Schleifen, Sandstrahlen entfernt werden. Die Berührung der Klebeflächen mit blossen Händen ist nach der Reinigung zu vermeiden. Dasselbe gilt für Staub- und Witterungseinflüsse.

 

Nach Reinigung der Klebeflächen sollten die Substrate vollständig trocknen können. Dann kann der ausgewählte Kleber unter Einhaltung der Herstellerangaben aufgetragen werden. Nach dem Kleberauftrag werden die zu verbindenden Bauteile fest zusammengefügt und eventuell fixiert. Auch dies hängt vom verwendeten Klebstoff ab. In Bezug auf die Aushärtungszeit und Lagerbedingungen sollten die Angaben der Klebstoffhersteller eingehalten werden. Genauso gilt es, die Parameter der Verarbeitungstemperaturen einzuhalten.
Wichtig: Manche Klebstoffarten und Primer sind sehr aggressiv und sollten – den Herstellerangaben entsprechend – nur mit Schutzausrüstung angewandt werden.  ■