Fortschrittliche Klebetechnologie in der Strukturverklebung

Einblicke aus der Praxis

In der modernen Fertigung gewinnt die Klebetechnologie zunehmend an Bedeutung – insbesondere bei Strukturverklebungen, wo klassische Fügeverfahren wie Schweissen oder Schrauben an ihre Grenzen stossen. Dieser Beitrag gibt einen praxisnahen Einblick in ein komplexes Klebeprojekt, das in Zusammenarbeit mit dem Klebstoffhersteller realisiert wurde. Der Fokus lag auf der Entwicklung einer massgeschneiderten Lösungen für höchste Anforderungen im Bezug auf Prozesssicherheit, Qualität und Effizienz.

Strukturverklebung der Demonstrationsbaugruppe

Strukturverklebungen von zwei Duroplastbauteilen: Massgeschneiderte Klebe-Prozesse

Ein zentrales Projekt war der Serienfertigungsprozess einer Baugruppe im Bereich der Gebäudetechnik, bei der per Strukturverklebung zwei Gehäusehalbschalen verbunden und diese anschliessend per Decknaht sauber abgedichtet werden. Dabei werden höchste Anforderungen an Festigkeit, Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit gestellt. Der gesamte Klebeprozess – von der Decknahtgeometrie über die Klebstoffaufbereitung bis hin zur Applikation – wurde intern entwickelt.

Strukturverklebung von Duroplastteilen

Klebstoffaufbereitung: Präzision beginnt vor dem Auftrag

Die Klebstoffe werden in einem Druckkessel unter Vakuum aufbereitet, um Lufteinschlüsse im Klebstoff zu vermeiden. Eine Temperierung auf definierte Werte ist essenziell: Der Hauptklebstoff (Strukturverklebung) wird bei Raumtemperatur (klimatisiert auf 26°C) verarbeitet, während ein zweiter Klebstoff (Decknaht) auf 35°C vortemperiert wird. Diese Temperaturführung ist entscheidend für die homogene Mischung der Komponenten.

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Aktives Mischen zur prozesssicheren Applikation

Mit am Markt verfügbaren Mischköpfen oder statischen Mischern konnte das Mischen erst nicht zufriedenstellend homogen und reproduzierbar erzeugt werden. Aus dem Grund wurde der Mischkopf mit aktivem Mischer eigens intern entwickelt und spezifisch auf die Anwendung ausgelegt. Es wird eine volumetrische Dosierung im Verhältnis 5:1 (Deckverklebung) eingesetzt.

Dynamischer Mischer

Klebeanlage

Dynamischer Mischer

Mischanlage mit dynamischem Mischer (2K in Verhältnis 5:1)

Automatisierte Klebeanlage mit 3-Achsen-Roboter

Für die Applikation kommen zwei volumetrische Klebeanlagen mit 3-Achsen-Roboter zum Einsatz. Das System ist mit einer Druckentlastung (mechanischer Rückzug des Stössels) ausgestattet, um ein Nachtropfen zu verhindern. Der Montageprozess ist so getaktet, dass kein Aushärten des Mischers erfolgen kann.

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Dichtnaht als Designelement

Neben der hochfesten Strukturverklebung kommt als zweite Verklebung ein Klebstoff zum Einsatz, der primär als Dichtung fungiert. Die Naht soll dabei höchsten ästhetischen Anforderungen genügen und darf keine Unebenheiten aufweisen.

Optimierte Konstruktion für Klebeprozesse

Ein oft unterschätzter Erfolgsfaktor ist die konstruktive Vorbereitung für Klebeprozesse. Soweit möglich versuchen wir, die Teilegeometrie gezielt so zu gestaltet, dass ein sauberes Anfahren der Klebefuge möglich ist – ein entscheidender Punkt für die Reproduzierbarkeit und Qualität der Verklebung. Durch den gezielten Einsatz von Klebstoffen können Schraubverbindungen reduziert und Bauraum eingespart werden.

Fazit: Klebetechnologie als Schlüssel zur Innovation

Dieses Projekt zeigt eindrucksvoll, wie durchdachte Klebetechnologie – von der Naht-Gestaltung, der Materialaufbereitung über die Applikation bis zur Aushärtung – neue Massstäbe in der industriellen Fertigung setzen kann. Die Kombination aus konstruktiver Optimierung, prozesssicherer Aktivmischung, temperaturgeführter Verarbeitung und automatisierter Applikation ermöglicht hochfeste, reproduzierbare Strukturverklebungen, die klassischen Fügeverfahren in vielen Bereichen überlegen sind.

Übersicht der Anwendungen

• Massgeschneiterter Bau von Applikationsanlagen, spezifische auf jeweilige Anwendungen

• Volumetrischer Austrag direkt aus z.B. 310ml-Kartuschen

• UV-Aushärtung bei spezifischen Klebstoffen

• Verarbeitung von Ein- / Mehrkomponenten-Klebstoffen

• Handapplikation von

  • Dichtungen

  • Wellen-/Naben-Sicherungen

  • Komponenten-Befestigungen

  • Wärmeleitpasten

• Einsatz von Klebern zur Schwingungsdämpfung und mechanischen Befestigungen

• Vergiessen von Elektronikbauteilen

  
  
  
  

  Weiteres Beispiel: Applikation der Dichtnaht eines Akkugehäuses. Geschwindigkeit abgestimmt auf die Taktzeit des Montageprozesses

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