Technologie für Epoxidklebstoffe, die mit UV-Licht und Wärme aushärten

Die hervorragenden Eigenschaften UV-härtender Klebstoffe

Einige von Ihnen haben möglicherweise eine Zahnbehandlung mit Füllungen hinter sich. Der Zahnarzt füllt das Loch im Zahn mit einem weichen, pastösen „Harz“, legt dann einen Schalter in Ihren Mund und drückt ihn, wodurch das Harz augenblicklich aushärtet. Tatsächlich handelt es sich bei der Maschine um eine Maschine zur Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen. Durch die Einwirkung von ultraviolettem Licht auf weiches Harz kommt es zu einer chemischen Reaktion, die dazu führt, dass es innerhalb kurzer Zeit aushärtet.

Die von Dexerials entwickelten UV-härtenden Klebstoffe funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip wie zahnärztliches Harz: Sie härten unter UV-Licht aus und verbinden Teile miteinander. Es gibt zwar auch andere Klebstoffarten, beispielsweise solche, die unter Hitzeeinwirkung aushärten, doch UV-härtende Klebstoffe bieten die folgenden acht Vorteile:

1. Schnelle Aushärtung: Die Verklebung erfolgt bereits nach wenigen Sekunden. Diese Klebstoffe bieten eine deutlich kürzere Aushärtezeit als thermohärtende Klebstoffe, die eine Hitzeeinwirkung von wenigen Minuten bis zu mehreren zehn Minuten erfordern.
2. Geringer Schaden. Da keine Hitze verwendet wird, kann es auf Substrate mit geringer Hitzebeständigkeit (Kunststoff, Vinyl, Papier usw.) aufgetragen werden.
3. Platzsparend: Die benötigten Geräte, wie beispielsweise UV-Lampen, sind in der Regel klein. Große Öfen zum Erhitzen sind nicht erforderlich.
4. Geruchsarm. Da keine organischen Lösungsmittel verwendet werden, entsteht kaum Geruch und es besteht kein Grund zur Sorge hinsichtlich der Emission von für den menschlichen Körper schädlichen Gasen oder Rauch oder der Wasserverschmutzung, sodass eine gute Arbeitsumgebung gewährleistet ist.
5. Thermische Sicherheit. Bei dem Verfahren wird Licht statt Wärme eingesetzt, wodurch eine hohe Arbeitssicherheit gewährleistet wird.
6. Energiesparend und kostengünstig. Die UV-Bestrahlungsanlage verfügt über eine langlebige LED-Lichtquelle, die die Betriebskosten niedrig hält.
7. Örtliche Aushärtung: Ermöglicht eine punktuelle Verklebung durch Anwendung von UV-Licht auf einer kleinen Fläche. Sie ermöglicht die Verklebung auch auf Objekten mit geringer Wärmebeständigkeit.
8. Hohe Abriebfestigkeit: Es ist möglich, Oberflächenbehandlungen wie Spiegelglanz und metallischen Glanz auf die Klebstoffoberfläche aufzutragen.

UV-härtende Klebstoffe haben jedoch auch Nachteile. Da die Teile zum Aushärten UV-Licht ausgesetzt werden müssen, sind sie für dicke oder komplex geformte Objekte ungeeignet. Trotzdem haben UV-härtende Klebstoffe aufgrund der genannten Vorteile in den letzten Jahren breite Anwendung in der Industrie gefunden, insbesondere zur Befestigung von Teilen für Präzisionsgeräte.

Vor- und Nachteile von Acrylat- (radikalische Polymerisation) und Epoxid- (kationische Polymerisation) Klebstoffen

Bei genauerer Betrachtung von UV-härtenden Klebstoffen können wir sie anhand ihres Aushärtungsmechanismus in zwei Typen unterteilen. Einerseits handelt es sich um Acrylklebstoffe, die durch eine radikalische Polymerisationsreaktion aushärten. Andererseits handelt es sich um Epoxidklebstoffe, die durch eine kationische Polymerisationsreaktion aushärten.

In beiden Fällen aktiviert die Energie des UV-Lichts die Monomere im ungehärteten Klebstoff und löst eine Kettenreaktion aus, aus der Polymere entstehen.

Die jeweiligen Eigenschaften sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

Die meisten UV-härtenden Klebstoffe auf dem Markt sind Acryl- (Radikal-)Klebstoffe. Dies liegt an der großen Auswahl an Initiatoren, die die Kettenreaktion auslösen, und an den Materialien für die Monomere, die den Hauptbestandteil des Klebstoffs bilden (siehe Tabelle oben). Acrylklebstoffe bieten zudem Gestaltungsfreiheit aufgrund ihrer höheren Viskosität und Verarbeitbarkeit durch die Zugabe von Materialien wie Urethan.

UV-härtende Epoxidklebstoffe (kationische Klebstoffe) bieten zwar nicht so viele Materialoptionen wie Acrylklebstoffe, weisen aber beim Aushärten eine geringere Schrumpfung auf, was einen erheblichen Vorteil darstellt. Da sie sich beim Aushärten kaum verändern, eignen sie sich gut für die Befestigung von Teilen, die Präzision im Mikrometerbereich erfordern, wie beispielsweise Laserdioden zum Lesen von Blu-ray-Discs.

Optimale Epoxidklebstoffe für Teile, die hohe Präzision erfordern

Dexerials erforscht und entwickelt seit einiger Zeit UV-härtende Epoxidklebstoffe und hat einzigartige, für verschiedene Anwendungen optimierte Produkte entwickelt. Die von Dexerials entwickelten UV-härtenden Epoxidklebstoffe zeichnen sich durch Aushärtungsgeschwindigkeiten ähnlich denen von Acrylklebstoffen aus (siehe Diagramm) und weisen nach der Aushärtung extrem hohe physikalische Eigenschaften auf.

Durch die Anwendung von Wärme können komplexe Formen oder dicke Materialien ausgehärtet werden, die für UV-Licht unzugänglich sind. Eine der Stärken von Dexerials ist die Fähigkeit, Epoxidklebstoffe herzustellen, die sowohl mit UV-Licht als auch mit Wärmebehandlung funktionieren.

Da die in Smartphones und Fahrzeugsensoren verwendeten Kameras in den letzten Jahren immer kleiner geworden sind, ist zur Befestigung ihrer Innenteile eine höhere Präzision erforderlich. UV-härtende Epoxidklebstoffe von Dexerials werden bei der Konstruktion der Kernteile der neuesten Produktmodelle vieler Hersteller verwendet.

Bei der Haftung von Präzisionsgeräten sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Dexerials hat im Laufe der Jahre umfassendes Wissen und umfassende Technologien aufgebaut. Bei Fragen zur Haftung kontaktieren Sie uns gerne für eine Beratung.