Skip to main content
SpringerLink
Log in

Grundlagen

  • Chapter
  • First Online:
Kunststoffe erfolgreich kleben

Zusammenfassung

Wenn heute innovative Produkte auf den Markt gebracht werden, sind meist Kunststoffe mit von der Partie. Sie können häufig nur durch den Einsatz der Klebtechnik zuverlässig gefügt werden – insbesondere wenn es darum geht, unterschiedliche Kunststoffe miteinander oder Kunststoffe mit anderen Werkstoffen zu verbinden. Um dabei erfolgreiche Ergebnisse zu erzielen, sollte der Verarbeiter auch hinsichtlich der zu fügenden Kunststoffe über ein Basiswissen verfügen.

Wichtig fürs erfolgreiche Kleben von Kunststoffen ist ferner die Klärung folgender Fragen: Was bedeutet Haftung? Wie kann man die an der Grenzfläche zwischen Klebstoff und Kunststoffoberfläche ablaufenden Wechselwirkungen näher bestimmen, wie die Oberflächenenergie von Kunststoffbauteilen? Und warum ist die Vorbehandlung technischer Kunststoffe so wichtig?

Um Kunststoffe erfolgreich zu kleben, ist aber nicht allein das Vorbehandeln wichtig. Es kommt auch auf die Wahl des jeweils richtigen Klebstoffs an.

Thermoplastische und duromere Matrixsysteme in Kombination mit Verstärkungsfasern liegen als Leichtbaualternative zu klassischen Metallbauweisen im Trend. In diesem Kontext stellt sich die Frage, welchen Herausforderungen sich die Klebtechnik hier stellen muss?

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Log in via an institution

Institutional subscriptions

Literatur

  1. Krüger, R.: Haftbestimmende Einflussgrößen beim Lackieren und Kleben von Thermoplasten. Dissertation. RWTH Aachen (1980)

    Google Scholar 

  2. Altmann, O.: Stand der Klebetechnik bei der Serienfertigung von Automobilen. Adhäsion 35(3), 10–16 (1991)

    Google Scholar 

  3. Cada, O., Smela, N.: Die Verklebung von Polyolefinen. Adhäsion 18, 198–205 (1974)

    Google Scholar 

  4. Habenicht, G.: Kleben. Springer, München, S. 203 (1986)

    Book  Google Scholar 

  5. Orth, B., Schnurr, U.: Neue Kunststoffanwendungen im Fahrzeugbau von PP und Polyace-tal. Kunststoffe 68, 671–676 (1978)

    Google Scholar 

  6. Jaschke, N., Schulze, D.: Kunststoffanwendung für Automobil-Karosserieteile. Kunststoffe 71, 155–158 (1981)

    Google Scholar 

  7. Walter, G.: Lackierte Kunststoffteile der Automobilindustrie. Fachtagung „Lackierung von Kunststoffen“; DFO, Köln (1986)

    Google Scholar 

  8. Schindel-Bidinelli, E.: Strukturelles Kleben und Dichten Bd. 1. Hinterwaldner Verlag, München (1988)

    Google Scholar 

  9. Dierdorf, H.-R.: Diffusionsklebung. 2.Fachseminar am Technikum Rapperswil, 4.–6. Mai 1988. Tagungsband: Swiss Bonding 88. Hoppenstedt-Verlag, Darmstadt, S. 59–78 (1988)

    Google Scholar 

  10. Armbruster, K., Osterhold, M.: Einfluss verschiedener Vorbehandlungsmethoden auf die Oberflächenspannung von Kunststoffen. Kunststoffe 80(11), 1241–1244 (1990)

    Google Scholar 

  11. Armbruster, K., Osterhold, M.: Vorbehandlungsmethoden und Benetzungsfähigkeit von Kunststoffen. Metalloberfläche 44(11), 517–519 (1990)

    Google Scholar 

  12. Bischoff, R.: Einfluss unterschiedlicher Oberflächenvorbehandlungen auf Klebbarkeit, Alterung und Oberflächenbeschaffenheit von Polypropylen. Klebstoff-Dokumentum. Hinterwaldner-Verlag, München (1988). Diss. TU Berlin 1988

    Google Scholar 

  13. Bischof, C., Possart, W.: Adhäsion – Theoretische und experimentelle Grundlagen. Akademie-Verlag, Berlin (1983)

    Google Scholar 

  14. Gleich, H.: Zusammenhang zwischen Oberflächenenergie und Adhäsionsvermögen von Polymerwerkstoffen am Beispiel von PP und PBT und deren Beeinflussung durch die Niederdruck-Plasmatechnologie. Dissertation an der Universität Duisburg-Essen (2004)

    Google Scholar 

  15. Young, Th.: Phil. Trans. Roy. Soc. 95, 65 (1805)

    Article  Google Scholar 

  16. Gleich, H., Hansmann, H.: Niederdruck-Plasmabehandlung zur gezielten Modifzierung thermoplastischer Fügeflächen – Teil I: Einfluss der Prozessparameter und Prozessoptimierung. Adhäsion 35(1/2), 15–19 (1991)

    Google Scholar 

  17. Kaelble, D.H.: Surface and interfaces. In: Physical chemistry of adhesion, S. 117–148. Wiley-Interscience, Science Center, North American Rockwell Corp, New York, Thousands Oaks (1970)

    Google Scholar 

  18. Kaelble, D.H.: Surface energie criteria of adhesion. In: Physical chemistry of adhesion, S. 149–189. Wiley-Interscience, Science Center, North American Rockwell Corp, New York, Thousands Oaks (1970)

    Google Scholar 

  19. Zisman, W.A.: Relation of the equilibrium contact angle to liquid and solid constitution. Advan Chem NY Ser 43, 1–51 (1964)

    Article  Google Scholar 

  20. Dupré, A.: Théorie Méchanique de la Chaleur. Gauthier-Villars, Paris, S. 369 (1869)

    Google Scholar 

  21. Frohberg, M.G.: Thermodynamik für Metallurgen und Werkstofftechniker. VEB-Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1980)

    Google Scholar 

  22. Girifalco, L.A., Good, R.J.: A theorie for the estimation of surface and interfacial energies, part I: derivation and apploication to interfacial tension. J Phys Chem 61(7), 904–909 (1957)

    Article  Google Scholar 

  23. Wu, S.: Polar and nonpolar interactions in adhesion. J Adhesion 5, 39–55 (1973)

    Article  Google Scholar 

  24. Wu, S.: Surface and Interfacial Tensions of Polymer Melts, II. Poly-(methylmethacrylate), Poly(n-butyl methacrylate), and Polystyrene. J Phys Chem 74(3), 632–638 (1970)

    Article  Google Scholar 

  25. Weser, C.: Die Messung der Grenz- und Oberflächenspannung von Flüssigkeiten – eine Gesamtdarstellung für den Praktiker. GIT Fachz Lab 24, 642–648 (1980). 734–742

    Google Scholar 

  26. Stipan, G.: Zur Haftung von Lacken auf Kunststoffoberflächen. Dissertation am II. Institut für Technische Chemie der Universität Stuttgart, Stuttgart (1989)

    Google Scholar 

  27. Dyckerhoff, G.A., Sell, P.-J.: Über den Einfluß der Grenzflächenspannung auf die Haftfestigkeit. Angew Makromol Chem 21, 169–185 (1972)

    Article  Google Scholar 

  28. Fowkes, F.M.: Attractive forces at interfaces. Ind Eng Chem 56, 44–52 (1964)

    Article  Google Scholar 

  29. Etmanski, B., Ehrenstein, G.W.: Zuverlässigkeit von Oberflächenspannungsmess-verfahren zur Vorhersage der Haftfestigkeit von Kunststoffklebverbindungen. Werkstoffe Innov 11(12), 44–47 (1990)

    Google Scholar 

  30. Gleich, H., Criens, R.M., Moslé, H.G., Leute, U.: The influence of plasma treatment on the surface properties of high performance thermoplastics. Int J Adhesion Adhes 9(2), 88–94 (1989)

    Article  Google Scholar 

  31. Owens, D.K., Wendt, R.C.: Estimation of the surface free energy of polymers. J Appl Polym Sci 13, 1741–1747 (1969)

    Article  Google Scholar 

  32. N.N.: Oberflächeneffekte durch Plasmapolymerisation, Neue Technologie führt zur Eigenschaftsverbesserung bei Kunststoffen, K-Plastic- und Kautschukzeitung – Nr. 336 vom 21.04.88, S. 9

    Google Scholar 

  33. Zorll, U.: Neue Erkenntnisse über die Bedeutung der Benetzung für die Adhäsion bei Beschichtungs- und Klebstoffen. Adhäsion 22, 320–325 (1978)

    Google Scholar 

  34. Fowkes, F.M.: In: Patrick, R.L. (Hrsg.) Treatise on adhesion and adhesives, Bd. 1, M. Dekker Inc, New York (1967)

    Google Scholar 

  35. Kamusewitz, H.: Die thermodynamische Interpretation der Adhäsion unter besonderer Beachtung der Folgerungen aus der Theorie von Girifalco und Good, Dissertation (B) an der Pädagogischen Hochschule Halle „N. K. Krupskaja“ (1987)

    Google Scholar 

  36. DIN ISO 8296:2008-3 – Kunststoffe – Folien und Bahnen – Bestimmung der Benetzungsspannung, Beuth Verlag

    Google Scholar 

  37. Bischof, C.: ND-Plasmatechnik im Umfeld der Haftungsproblematik bei Metall-Polymer-Verbunden. Tagungsband zur plasmatec ’92, Duisburg, 25.9.1992., S. 19–37 (1992)

    Google Scholar 

  38. Gleich, H.: Verbesserung der Benetzungsfähigkeit durch Plasmabehandlung. Adhäsion 33(3), 9–15 (1989)

    Google Scholar 

  39. Gleich, H.: Zum Einfluss von Plasmabehandlungen auf die Benetzungsfähigkeit und Klebfestigkeit von Kunststoffoberflächen. Diplomarbeit. Universität-GH-Duisburg, FB 7, Werkstofftechnik (1987)

    Google Scholar 

  40. Wahono, W.: Kunststoff-Klebverbindungen. In: Füge- und Verbindungstechniken für Kunststoff-Konstruktionen. DIF-Seminar 21-26-04 (Deutsches Industrieforum für Technologie), Düsseldorf (1992)

    Google Scholar 

  41. Good, R.J.: In: Patrick, R.L. (Hrsg.) Treatise on adhesion and adhesives, Bd. 1, M. Dekker Inc, New York (1967)

    Google Scholar 

  42. Schürmann, H.: Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden. VDI-Buch. Springer, Berlin Heidelberg (2005)

    Google Scholar 

  43. Habenicht, G.: Kleben: Grundlagen, Technologien, Anwendungen, 6. Aufl. VDI-Buch. Springer, Berlin, Heidelberg (2009)

    Google Scholar 

  44. Ehrenstein, G.: Polymer-Werkstoffe: Struktur; Eigenschaften; Anwendung, 3. Aufl. Hanser, München (2011)

    Book  Google Scholar 

  45. Flemming, M., Ziegmann, G., Roth, S.: Faserverbundbauweisen: Fasern und Matrices. Springer, Berlin (1995)

    Book  Google Scholar 

  46. Sayer, S.: Mechanical Performance of Polyamid 66 and Influence of Glass Fiber Content on Moisture Absorption. MP 56(4), 325–330 (2014). https://doi.org/10.3139/120.110563

    Article  Google Scholar 

  47. Todo, M., Nakamura, T., Takahashi, K.: Effects of moisture absorption on the dynamic interlaminar fracture toughness of carbon/epoxy composites. J Compos Mater 34(8), 630–648 (2000). https://doi.org/10.1177/002199830003400801

    Article  Google Scholar 

  48. Krüss GmbH: Werte der Oberflächenenergie von Festkörpern (2016). https://www.kruss.de/de/service/schulung-theorie/substanzdaten/festkoerper/, Zugegriffen: 15. Aug. 2016

    Google Scholar 

  49. Neitzel, M., Mitschang, P., Beresheim, G. (Hrsg.): Handbuch Verbundwerkstoffe: Werkstoffe, Verarbeitung, Anwendung. Hanser, München (2004)

    Google Scholar 

  50. ACCU DYNE TEST: Surface energy data for epoxies and epoxy resins (2012). http://www.accudynetest.com/polymer_surface_data/epoxy.pdf, Zugegriffen: 15. Aug. 2016

    Google Scholar 

  51. Hellerich, W., Harsch, G., Haenle, S.: Werkstoff-Führer Kunststoffe: Eigenschaften, Prüfungen, Kennwerte, 10. Aufl. Hanser, München (2010)

    Book  Google Scholar 

  52. AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V.: Handbuch Faserverbundkunststoffe. Springer, Wiesbaden (2010)

    Book  Google Scholar 

  53. Ehleben, M.: Neue Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Faserverbundbauteile für die automobile Serienfertigung. 2. Fachtagung Thermopre, Chemnitz (2014)

    Google Scholar 

  54. Reincke, T., Kreling, S., Dilger, K.: Roll forming for multi-material composites. SAMPE Conference 2016, Long Beach Convention Center, Long Beach (2016)

    Google Scholar 

  55. Flemming, M., Ziegmann, G., Roth, S.: Faserverbundbauweisen: Fertigungsverfahren mit duroplastischer Matrix. Springer, Heidelberg, Berlin (1999)

    Book  Google Scholar 

  56. Lengsfeld, H., Wolff-Fabris, F., Krämer, J.: Faserverbundwerkstoffe: Prepregs und ihre Verarbeitung. Hanser, München (2015)

    Google Scholar 

  57. Karbhari, V.M.: Effect of internal mold release agent on the cure and property variation in resin transfer molding composites. J Mater Sci Lett 17(24), 2061–2062 (1998). https://doi.org/10.1023/A:1006663612780

    Article  Google Scholar 

  58. Lammershoop, O., Ferencz, A., Kreiling, S.: High volume structural composite part production: paintable parts high volume structural composite part production: paintable parts right out of the mold through surface resin transfer molding process. SPE Automotive Composites Conference, Novi, United States (2014)

    Google Scholar 

  59. Eichleiter, F.: Fertigungs- und prozessbedingte Eigenschaften von Klebverbindungen im Karosseriebau. Forschungsberichte des Instituts für Füge- und Schweißtechnik, Bd. 29. Shaker, Aachen (2012). Techn. Univ., Diss. Braunschweig, 2011

    Google Scholar 

  60. Cherif, C.: Textile Werkstoffe für den Leichtbau: Techniken – Verfahren – Materialien – Eigenschaften. Springer, Berlin Heidelberg (2011)

    Book  Google Scholar 

  61. Teschner, R.: Glasfasern. Springer, Berlin, Heidelberg (2013)

    Book  Google Scholar 

  62. Lake, M., Boes, M. (Hrsg.): Oberflächentechnik in der Kunststoffverarbeitung: Vorbehandeln, Beschichten, Funktionalisieren und Kennzeichnen von Kunststoffoberflächen. Hanser, München (2009)

    Google Scholar 

  63. Chin, J.W., Wightman, J.P.: Surface characterization and adhesive bonding of toughened bismaleimide composites. Compos Part A: Appl Sci Manuf 27(6), 419–428 (1996). https://doi.org/10.1016/1359-835X(95)00064-9

    Article  Google Scholar 

  64. Parker, B.M., Waghorne, R.M.: Surface pretreatment of carbon fibre-reinforced composites for adhesive bonding. Composites 13(3), 280–288 (1982). https://doi.org/10.1016/0010-4361(82)90011-8

    Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. inpro Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH, Berlin, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Henning Gleich

  2. Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bereich Klebtechnik und Oberflächen, Bremen, Deutschland

    Prof. Dr. Andreas Hartwig

  3. Klebtechnik Dr. Hartwig Lohse e.K., Breitenberg, Deutschland

    Dr. Hartwig Lohse

  4. Institut für Füge- und Schweißtechnik (ifs), Technische Universität Braunschweig, Braunschweig, Deutschland

    M.Sc. David Blass, M.Sc. Tobias Reincke & Prof. Dr.-Ing. Klaus Dilger

  5. Konzernforschung Werkstoffe und Fertigungsverfahren Fügeverfahren, K-GERW/F, Volkswagen Aktiengesellschaft, Wolfsburg, Deutschland

    Dr.-Ing. Stefan Kreling

Authors
  1. Prof. Dr.-Ing. Henning Gleich
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Prof. Dr. Andreas Hartwig
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. Dr. Hartwig Lohse
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. M.Sc. David Blass
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  5. M.Sc. Tobias Reincke
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  6. Dr.-Ing. Stefan Kreling
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  7. Prof. Dr.-Ing. Klaus Dilger
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding authors

Correspondence to Henning Gleich , Andreas Hartwig , Hartwig Lohse or David Blass .

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Redaktion kleben & dichten , Eltville, Germany

    Marlene Doobe

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2018 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

About this chapter

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Gleich, H. et al. (2018). Grundlagen. In: Doobe, M. (eds) Kunststoffe erfolgreich kleben. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-18445-2_1

Download citation

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation