So verwenden Sie Industrieklebstoffe

Fixierung in der richtigen Position ~ Anwendungsposition und Balance ~

Die Entscheidung, wo und wie befestigt werden soll, ist eine wichtige Überlegung, insbesondere bei empfindlichen Komponenten wie Linsen, bei denen selbst kleinste Fehlausrichtungen inakzeptabel sind. Beim Auftragen des Klebstoffs ist eine ausgewogene Position entscheidend, um Fehlausrichtungen zu vermeiden.
Beim Anbringen einer Linse, für die typischerweise vier Klebepunkte erforderlich sind, sollten die Klebepunkte symmetrisch zur Bauteilmitte angeordnet sein, um eine optimale Balance zu gewährleisten (siehe Abbildung links). Sind Bauteilmitte und Klebstoff jedoch nicht ausgerichtet (siehe Abbildung rechts), besteht die Gefahr einer Bauteilfehlausrichtung durch Schrumpfung während der Aushärtung oder Ausdehnung durch Hitze.

Bei ungleichmäßiger Auftragsmenge, wie in der Abbildung, kann es durch Schrumpfung und Wärmeausdehnung zu einer Verschlechterung der Fixiergenauigkeit kommen. Dabei ist nicht nur auf die Stelle der Anwendung zu achten, sondern auch auf die Menge, die aufgetragen wird, und auf eine ausgewogene und gleichmäßige Dosierung.

Techniken zur Verbesserung der Fixiergenauigkeit -Kontrolle der Auftragsmenge -

Je mehr Klebstoff aufgetragen wird, desto stärker ist die Kraft, mit der ein Gegenstand fixiert wird.

Andererseits nimmt mit zunehmender Klebstoffmenge die Genauigkeit des Halts tendenziell ab.

Flüssige Klebstoffe schrumpfen während der Aushärtungsreaktion zur Mitte hin. Dabei entsteht im Harz eine Spannung zur Mitte hin, die das Harz am Fügeteil zieht. Da die Zugkraft proportional zur verwendeten Klebstoffmenge ist, steigt die Zugkraft mit zunehmender Klebstoffmenge, wodurch das Fügeteil aus seiner korrekten Position verrutscht. Zudem ist diese Kraft am Rand des Klebstoffs am größten, was zu Verformungen oder Krümmungen des Fügeteils führen und so eine korrekte Fixierung verhindern kann.

Darüber hinaus ist bei der Befestigung elektronischer Bauteile die Positionsgenauigkeit während des Geräteeinsatzes von größter Bedeutung. Daher muss auch die Ausdehnung und Schrumpfung von Harzen nach dem Aushärten des Klebstoffs berücksichtigt werden. Klebstoffe gehören zu den Komponenten elektronischer Geräte und weisen eine relativ hohe Wärmeausdehnung auf. Wird daher zu viel Klebstoff aufgetragen, kommt es bei steigenden und fallenden Temperaturen zu einer starken Ausdehnung und Schrumpfung, was zu einer lockeren Befestigung der Bauteile und einer schlechten Positionsgenauigkeit führt.

Um eine hohe Präzision bei der Fixierung zu erreichen, ist es sinnvoll, möglichst wenig Klebstoff zu verwenden und dennoch die gewünschte Festigkeit zu erreichen. Auch wenn man für eine stärkere Verbindung eher mehr Klebstoff verwenden möchte, ist es ratsam, sparsam zu sein. Natürlich ist auch der Längenausdehnungskoeffizient der geklebten Komponenten zu berücksichtigen.

Die Aushärtung bestimmt die Befestigungsleistung

Klebstoffe erzielen optimale Ergebnisse, wenn der gesamte Klebstoff gleichmäßig aushärtet. Dies wird durch einen geeigneten Aushärtungsprozess ermöglicht. Insbesondere UV-härtende Klebstoffe, die deutlich schneller aushärten als andere, wie beispielsweise thermohärtende Klebstoffe, nutzen ultraviolettes Licht für den Aushärtungsprozess. Diese einzigartige Eigenschaft erfordert die sorgfältige Beachtung mehrerer wichtiger Aspekte.

Punkt (1) - Vorsicht vor der „Beleuchtungsstärke“ der ultravioletten Strahlen bei der Verwendung von UV-härtenden Klebstoffen

Bei der Arbeit mit UV-härtenden Klebstoffen ist die Beleuchtungsstärke des UV-Lichts besonders zu beachten. Bei hoher Beleuchtungsstärke erfolgt die Aushärtung schnell. Bei sehr hoher Beleuchtungsstärke kann der Klebstoff jedoch schnell an der Oberfläche und unter der Oberfläche aushärten. Das ausgehärtete Harz verhindert, dass das UV-Licht tiefere Bereiche erreicht. Dies kann zu einer ungleichmäßigen Aushärtung führen, wobei einige Bereiche nicht ausreichend belichtet werden und unzureichend ausgehärtet bleiben. Obwohl Anwender dazu neigen, hochintensives Licht zu verwenden, um die Aushärtung des Klebstoffs zu beschleunigen, kann eine ungleichmäßige Aushärtung die Stabilität der Fixierung beeinträchtigen, was zu einer schlechten Positionsgenauigkeit und nachteiligen funktionellen Auswirkungen führen kann. Um die Leistung des Klebstoffs zu optimieren, ist eine schonende Aushärtung bei optimaler Beleuchtungsstärke vorzuziehen, die eine gründliche und gleichmäßige Aushärtung während des gesamten Klebstoffauftrags ermöglicht.

Punkt (2) - Bei UV-härtenden Acrylklebstoffen ist auf eine „niedrige Beleuchtungsstärke“ zu achten.

Unter den UV-härtenden Klebstoffen stellen Acrylate eine zusätzliche Herausforderung dar. Schwache Beleuchtung kann dazu führen, dass Sauerstoff den Aushärtungsprozess hemmt. Acrylatklebstoffe nutzen die radikalische Polymerisation bei der Aushärtungsreaktion, indem sie Substanzen auswählen, die leicht Radikale als Polymerisationsinitiatoren erzeugen. Diese Radikale sind hochaktiv und verbinden sich leicht mit atmosphärischem Sauerstoff. Bei geringer UV-Lichtintensität tritt eine „Sauerstoffhemmung“ auf, bei der Radikale in der Nähe der Klebstoffoberfläche vom Umgebungssauerstoff abgefangen werden, bevor die Polymerisation beginnt. Infolgedessen bleibt der Klebstoff aufgrund unzureichender Aushärtung der Oberflächenschicht klebrig. Darüber hinaus kann eine unvollständige Aushärtung dazu führen, dass die niedermolekularen Bestandteile des Klebstoffs verdampfen. Die Gase können möglicherweise umliegende Komponenten verunreinigen und unvorhergesehene Probleme verursachen. Deshalb ist es wichtig, UV-härtende Acrylatklebstoffe den richtigen Bedingungen auszusetzen, damit sie aushärten können.

Punkt (3) - Richtung der UV-Strahlen -

Um die volle Leistungsfähigkeit UV-härtender Klebstoffe zu nutzen, muss das UV-Licht den gesamten Klebstoff effektiv erreichen. In bestimmten Situationen kann es für UV-Licht jedoch schwierig sein, den Klebstoff zu durchdringen, da sich dieser oft zwischen zwei oder mehr zu verklebenden Komponenten befindet.

Aufgrund der inhärenten Eigenschaften des Lichts, das nur geradlinige Bewegungen zulässt, bleiben Schattenbereiche ungehärtet. Für eine gleichmäßige Aushärtung ist es wichtig, eine Strahlrichtung zu wählen, die genügend UV-Licht liefert, um den gesamten Klebstoff zu beleuchten.

Punkt (4) - Lichtdurchlässigkeit durch das Substrat -

Beim Aushärten von UV-härtenden Klebstoffen mittels UV-Licht durch ein Material muss die Lichtdurchlässigkeit des Materials berücksichtigt werden. Bei den heute häufig verwendeten UV-LEDs hat die UV-Strahlung eine Mittenwellenlänge von etwa 365 nm. Die Grafik zeigt die Lichtdurchlässigkeit von Glas (grüne Linie) und einer transparenten Acrylplatte, PMMA (rosa Linie) im Vergleich zur Lichtwellenlänge. Glas lässt Licht bei Wellenlängen über 300 nm durch, während Acryl erst bei einer Wellenlänge von etwa 370 nm durchlässt. Wenn also eine UV-LED mit einer Mittenwellenlänge von 365 nm als Lichtquelle dient, kann diese Glas durchdringen, PMMA jedoch kaum. Daher härtet der Klebstoff bei PMMA nicht schnell aus. In einem solchen Szenario sollte entweder die Wellenlänge des verwendeten UV-Lichts auf eine längere Wellenlänge angepasst oder die Bestrahlungsrichtung wie oben erwähnt innovativ gestaltet werden. Wenn die Aushärtungswellenlänge angepasst wird, sollte ein Klebstoff ausgewählt werden, der zu dieser Wellenlänge passt.

Auch die Lichtdurchlässigkeit eines Materials schwankt stark, je nachdem, ob es einer Oberflächenbehandlung unterzogen wurde oder nicht. Möchten Sie ein Material durch Bestrahlung mit UV-Licht aushärten, empfiehlt es sich, vorab die Lichtdurchlässigkeit des eingesetzten Materials zu prüfen und anschließend die Bestrahlungsbedingungen festzulegen.

Dieser Artikel befasst sich hauptsächlich mit Anwendungs- und Aushärtungsproblemen. Es gibt jedoch auch Ansätze, diese Probleme aus klebstofftechnischer Sicht zu lösen. Dexerials bietet eine Vielzahl von Klebstoffen an, die auf Ihre spezifischen Bedürfnisse zugeschnitten sind, und berät Sie gerne zu deren optimaler Anwendung. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns gerne.