- 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.
Die formschlüssige Verbindung
Die Teile werden so geformt, dass sie passgenau ineinandergreifen. Durch eine entsprechende Gestaltung der Teile können die Kräfte formschlüssig übertragen werden. Formschlüssige Verbindungselemete sind zum Beispiel: Passfedern, Keilwellen, Passschrauben, Stifte, Bolzen, Nieten.
Die stoffschlüssige Verbindung
Stoffschlüssig werden Verbindungen genannt, bei denen die gesamte Fügefläche zur Kraftübetragung beiträgt. Somit gehört, neben Schweißen und Löten, auch das Kleben zu den stoffschlüssigen Fügeverfahren.
Welche Verbindungsart ist die beste?
Diese Frage lässt sich nicht einfach allgemeingültig beantworten, denn nicht jedes Verfahren ist für jeden Zweck gleich gut geeignet. Zum Beispiel ist auch ofmals die Frage nach der Lösbarkeit bzw. Unlösbarkeit einer Verbindung ein wichtiges Entscheidungskriterium. Welche Verbindungsart am geeignetsten ist, hängt also sehr 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?
| Kleben | Schrauben | Nieten | Löten | Schweissen | |
|---|---|---|---|---|---|
| Lösbare Verbindung möglich ? | bedingt | ja | nein | ja | nein |
| Verbinden verschiedener Werkstoffe möglich? | ja | ja | ja | ja | nein |
| Gleichmässige Spannungsverteilung | ja | nein | nein | nein | nein |
| Ist die Verbindung dicht? | ja | nein | nein | ja | ja |
| Wird Korrosion verhindert? | ja | nein | nein | nein | nein |
| Einsatztemperatur > 150 °C möglich? | ja | ja | ja | ja | ja |
| Wird Gewicht reduziert? | ja | nein | nein | ja | ja |
| Anforderung an die Oberflächengüte | hoch | gering | gering | hoch | hoch |
| Nacharbeit notwendig ? | nein | nein | evenuell | eventuell | meistens |
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
