Kunststoff kleben

Grundvoraussetzung für eine gute Klebung ist eine ausreichende Benetzung der Oberfläche. Hierfür muss die Oberflächenspannung des Substrats größer sein als die des Klebstoffs. Sie stellt vor allem bei Kunststoffen einen hohen Anspruch an die Vorbehandlung.

Kunststoffe mit Weichmachern

Weichmacher in Kunststoffen können über einen längeren Zeitraum aus dem Kunststoff zur Oberfläche wandern. Da sie meist wie Trennmittel wirken, wird die Haftung an der Grenzschicht empfindlich gestört und kann somit, trotz guter Anfangsfestigkeit, nach einiger Zeit ein Adhäsionsversagen verursachen. Da sich dieser Effekt auch nicht mit Oberflächenvorbehandlungen vollständig vermeiden lässt, sollte bei der Werkstoffwahl darauf geachtet werden, dass die Fügeteile möglichst keine Weichmacher enthalten, oder deren Weichmacher vernetzt, also im Polymer chemisch verankert sind.

Thermoplaste

Kunststoffe mit niedriger Oberflächenenergie (zum Beispiel PP, PE, PTFE, POM) sind ohne spezielle Oberflächenbehandlung nur bedingt klebbar. Hier müssen gezielte Verfahren eingesetzt werden, um die Oberflächenenergie zu erhöhen (Corona, Niederdruckplasma, Beflammen, Beschichten mit Primer).

GFK/CFK

Das Kleben von faserverstärkten Kunstoffen ist oftmals das einzig sinnvolle Fügeverfahren. Aufgrund der gleichmäßigen Spannungsverteilung können die Eigenschaften dieser Bauteile optimal genutzt werden, wogegen mechanische Verfahren die Fasern punktuell zerstören. In Kombination mit anderen Werkstoffen können Klebstoffe die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten ausgleichen. Dies ist vor allem im Fahrzeugbau ein wichtiger Faktor.
Bei der Herstellung von faserverstärkten Formteilen werden in der Regel Trennmittel eingesetzt. Sie müssen vor der Verklebung entfernt werden.

Vorbehandlung

Thermoplaste werden häufig mit internen Trennmitteln ausgerüstet. Sie diffundieren beim Spritzguss unter Druck und Temperatur an die Oberfläche und erzielen so die Trennwirkung zur Form. Der Spritzgießer selbst verwendet nur noch in seltenen Fällen Trennmittel. Das heißt, auf der Kunststoffoberfläche befindet sich in jedem Fall Trennmittel, auch wenn der Spritzgießer behauptet, der Kunststoff sei trennmittelfrei hergestellt.

Deshalb gilt für das Kleben von Kunststoffen:

  • Entfetten mit organischen Lösungsmitteln oder mit Plasma/Coron/Flamme
  • Bei der Vorbehandlung von Kunststoffen ist darauf zu achten, dass er nicht vom Reinigungsmittel angegriffen wird
  • Mechanisches Aufrauen, um die Oberfläche des Substrats zu vergrößern und eine bessere Verkrallung des Klebstoffs zu erreichen.

Klebbarkeit von Kunststoffen

Kunststoff Klebbarkeit Oberflächenenergie in mJ/m2
ABS gruen gruen 35 - 42
PA gelb < 36
PC gruen gruen 34 - 37 Gefahr von Spannungsrissen!
PE rot 31
PMMA gruen gruen 33 - 44 Gefahr von Spannungsrissen!
POM gelb < 36
PP rot 29
PS gruen gruen 33 - 35 Gefahr von Spannungsrissen!
PTFE rot 18
PVC (hart) gruen gruen 40
PVC (weich) gruen Weichmacherwanderung!
       rot gelb gruen gruen gruen
schlecht        mäßig        gut        sehr gut

Weitere Informationen zur Chemie der Klebstoffe:



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