- Verbindungsarten
Verbindungsarten
Die kraftschlüssige Verbindung
Die bekannteste kraftschlüssige Verbindungsart ist das Verschrauben von Fügeteilen. Dabei werden die Oberflächen so fest verspannt, dass sie sich gegeneinander nicht mehr verschieben können. Eine kraftschlüssige Verbindungsmöglichkeit ist das Verschrauben. Dabei müssen die Teile fest gegeneinander verspannt werden.
Die formschlüssige Verbindung
Die Teile werden so geformt, dass sie ineinandergreifen. Durch eine entsprechende Gestaltung der Teile können die Kräfte formschlüssig übertragen werden.
Die stoffschlüssige Verbindung
Stoffschlüssig werden Verbindungen genannt, bei denen die gesamte Fügefläche zur Kraftübetragung beiträgt. Somit gehört auch das Kleben zu den stoffschlüssigen Fügeverfahren der Fertigungstechnik.
Welche Verbindungsart ist die beste?
Nicht jedes Verfahren ist für jeden Zweck gleich gut geeignet. Die Frage nach der Lösbarkeit bzw. Unlösbarkeit einer Verbindung steht oft im Vordergrund. Welche Verbindungsart am geeignetsten ist, hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab.
Lösbar
Lösbar werden Verbindungen genannt, die ohne Schädigung der Fügeteile demontiert und diese ohne grossen Aufwand wiederverwendet werden können.
Unlösbar
Unlösbar werden Verfahren bezeichnet, bei denen die Fügeteile bei der Demontage beschädigt werden.
Kleben - wo liegen die Stärken?
| Vorteile | Nachteile | Kleben | Schrauben | Nieten | Löten | Schweissen |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. Lösbare Verbindung | ja | ja | nein | ja | nein |
| 2. Verbinden verschiedener Werkstoffe | ja | ja | ja | ja | nein |
| 3. Gleichmässige Spannungsverteilung | ja | nein | nein | nein | nein |
| 4. Ist die Verbindung dicht? | ja | nein | nein | ja | ja |
| 5. Wird Korrosion verhindert? | ja | nein | nein | nein | nein |
| 6. Sind die Oberflächen glatt? | ja | nein | nein | bedingt | bedingt |
| 7. Einsatztemperatur > 150 °C | bedingt | ja | ja | ja | ja |
| 8. Gewichtsreduktion möglich? | ja | nein | nein | ja | ja |
| 9. Anforderung an die Oberflächengüte | hoch | gering | gering | mittel | gering |
Kleben - Was ist zu berücksichtigen?
Projekt
Soll ein Klebstoff in der Fertigung eingesetzt werden, so ist die Eignung des Klebstoffs über Klebversuche nachzuweisen. Diese Versuche sollen soweit wie möglich bereits die Umgebungs- und Fertigungsbedingungen der endgültigen Produktion simulieren.
Konstruktion
Konstruktive Gestaltung einer Verbindung
- Wahl und Kenntnis des Materials
- Beschaffenheit der Oberflächen
- Mögliche Vorbehandlung
- Angaben der möglichen Belastungsarten
- Wahl des geeigneten Klebstoffs
- Wie soll dosiert werden?
Produktion
Der Ablauf des Klebevorgangs muss vorgeschrieben werden, z.B.:
- Reinigen der Oberflächen (chemisch, mechanisch)
- Verarbeitung des Klebstoffs (Mischverhältnis, Topfzeit)
- Auftrag des Klebstoffs (Pinsel, Rakel, Dosiertechnik u.a.)
- Kontrolle der Benetzung durch den Klebstoff
- Fügen und Zusammenspannen der Teile
- Kontrolle auf richtige Positionierung
- Produktaushärtung (Zeit, Temperatur, Raumfeuchte)
- Endkontrolle mit evtl. zerstörungsfreier Prüfung.
Klebstoffübersicht & Materialempfehlung
| Klebstoffübersicht | Materialempfehlung | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Klebstoffe | Metall | Kunststoff | Elastomer | Glas | Keramik | Holz | Karton | Papier | Gips |
| Acrylat Strukturklebstoffe | ooo | ooo | oo | ooo | ooo | oo | - | - | - |
| Anaerobe Klebstoffe | ooo | - | - | oo | oo | - | - | - | - |
| Cyanacrylat Sekundenklebstoffe | ooo | ooo | ooo | oo | oo | oo | oo | - | oo |
| Epoxidharz Strukturklebstoffe | ooo | ooo | oo | ooo | ooo | ooo | oo | - | oo |
| Methylmethacrylat Strukturklebstoffe | ooo | ooo | oo | ooo | ooo | oo | - | - | - |
| MS Polymere | ooo | ooo | ooo | ooo | ooo | ooo | ooo | ooo | ooo |
| Polyurethan Klebstoffe | ooo | ooo | ooo | ooo | ooo | ooo | oo | oo | ooo |
| Polyester Klebstoffe | ooo | ooo | ooo | - | ooo | oo | oo | oo | ooo |
| RTV Silikone | ooo | oo | oo | ooo | ooo | - | - | - | - |
| UV Klebstoffe | ooo | ooo | - | ooo | ooo | - | - | - | - |
Legende:
ooo zu empfehlen
oo bedingt zu empfehlen
- nicht empfohlen
