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Abkühlverhalten von Schmelzklebstoffen

Das Arbeitsprinzip der Schmelzklebstoffe besteht aus einem zweifachen Wechsel des Aggregatzustandes: von fest zu flüssig und wieder zu fest. Im flüssigen Zustand werden die Substrate gefügt (geklebt). Was passiert mit dem Schmelzklebstoff während des Wechsels zwischen flüssig zu fest?

Wärmeleitverhalten von Klebstoffen

Der Abkühlvorgang

Schmelzklebstoffe bestehen bei Raumtemperatur zu 100 % aus Feststoff. Damit eine Benetzung des Substrates erfolgen kann, wird der Schmelzklebstoff in Schmelzgeräten erhitzt und aufgeschmolzen. Der aufgeschmolzene und flüssige Klebstoff ist in der Lage, die Oberflächen der Substrate zu benetzten. Je niedrig viskoser der Schmelzklebstoff ist, desto besser kann er sich den Unebenheiten der Oberflächen anpassen und nach der Verfestigung Kräfte übertragen.

Der flüssige Klebstoff wird aus einem beheizten Tank über beheizte Schläuche zu einem beheizten Auftragskopf gefördert. Durch Kontakt oder auch kontaktlos wird der Schmelzklebstoff auf das erste Substrat appliziert. Nach der Applikation müssen die zu klebenden Substrate innerhalb der Offenzeit zusammengefügt werden, damit auch das zweite Substrat vom noch flüssigen Klebstoff ausreichend benetzt werden kann.

Durch das Abkühlen unter die Erstarrungstemperatur wird eine dauerhafte Verbindung der Substrate hergestellt. Der Abkühlvorgang läuft schnell ab, sodass Schmelzklebstoffe i. d .R. zu den Klebstoffen mit sehr kurzen Abbindezeiten gehören. Eine Ausnahme bilden die PSA-Klebstoffe, die nicht abbinden.

Das Abbinden der Klebstoffe erfolgt typabhängig bei unterschiedlichen Temperaturen. Der Abkühlvorgang beginnt unmittelbar nach dem Austritt aus der Düse und setzt sich nach dem Auftragen auf dem ersten Fügeteil verstärkt fort.

Die Abkühlung erfolgt durch:

Abkühlverhalten von Klebstoffen

  • Wärmestrahlung in die Umgebung
  • Wärmeleitung in die Fügeteile
  • Konvektion (Strömung der Wärme)

Ein Schmelzklebstoff, der mittels Sprayverfahren aufgetragen wird, kühlt schneller ab als Klebstoff in Raupenauftragsform. Im Grunde gilt: Je „dicker“ die Raupe, desto länger bleibt der Klebstoff „klebrig“.

Das Abkühlverhalten des Klebstoffes wird durch die Temperatur und die Wärmeleitfähigkeit des Substrates ebenfalls beeinflusst. Auch ein Vorwärmen der Substrate verlängert oder stabilisiert die Offenzeit.