EKO-TECH KLEBEBÄNDER
Klassifizierung der Oberflächenenergie
Die Oberflächenenergie (in der Regel in Dyn/cm oder mN/m angegeben) beschreibt, wie gut ein Klebstoff ein Substrat benetzen kann. In der Praxis unterscheidet man drei Klassen:
- Hohe Oberflächenenergie – gute Benetzung; Verklebung meist unkompliziert.
- Mittlere Oberflächenenergie – ausreichende Benetzung; Klebstoffauswahl ist entscheidend.
- Niedrige Oberflächenenergie – geringe Benetzung; häufig Vorbehandlung oder LSE-Klebstoffe nötig.
Hohe Oberflächenenergie
Bei Werkstoffen mit hoher Oberflächenenergie ziehen sich die Moleküle an der Oberfläche stark an und „ziehen“ Flüssigkeitsmoleküle leicht an. Das führt zu sehr guter Benetzung und in der Regel zu unkomplizierten Klebungen. Typische Werte liegen im mehrhundert- bis tausendfachen Dyn/cm (mN/m). Beispiele: Metalle (Stahl, Aluminium, Kupfer), Glas und Keramik.
Praktische Konsequenzen
Mittlere Oberflächenenergie
Die „Mittelzone“ zwischen leichter und schwieriger Benetzung. Typische Werte: 36–300 Dyn/cm (mN/m), viele technische Substrate liegen eher bei 36–60 Dyn/cm. Beispiele: ABS, PC, hartes PVC, PET, PMMA, Laminate sowie natürliche Materialien wie Holz, Stein, Beton (stark variabel).
In der Praxis
Niedrige Oberflächenenergie
Bei Werkstoffen mit niedriger Oberflächenenergie (LSE) ist die Anziehung zu Flüssigkeiten gering – die Benetzung ist schwach, der Kontaktwinkel oft >90°. Als LSE gelten in der Regel < 36 Dyn/cm (mN/m), typisch ~18–34 Dyn/cm. Beispiele: Polyolefine (PP, PE/HDPE/LDPE), viele TPE/POE, Silikonkautschuk sowie Fluorpolymere (PTFE, FEP, ETFE), die besonders schwer zu kleben sind.
Praxisleitfaden
Oberflächenenergie verschiedener Materialien
Kunststoffe
Kunststoffe und Oberflächenenergie
Kunststoffe decken ein breites Spektrum an Oberflächenenergie ab, was Benetzung und Haftung bestimmt. Polyolefine und Fluorpolymere (< ~36 Dyn/cm, LSE) sind schwer zu kleben und benötigen oft Aktivierung (Korona/Plasma/Flamme), Primer oder LSE-optimierte Klebstoffe. Technische Kunststoffe wie ABS, PC, PET, PA, PMMA (typisch ~36–60 Dyn/cm) zeigen moderate Benetzung—gründliche Reinigung und leichtes Anschleifen helfen. Die folgende Grafik zeigt typische Bereiche zur Orientierung.
Kunststoffe mit niedriger Oberflächenenergie (LSE)
LSE-Kunststoffe weisen häufig eine geringere Dichte und niedrigere Erweichungs-/Schmelzbereiche auf; ihre unpolaren Oberflächen benetzen schlecht, sodass Flüssigkeiten/Klebstoffe abperlen. Verklebungen sind anspruchsvoll und benötigen oft eine Vorbehandlung (Korona/Plasma/Flamme), Primer oder LSE-optimierte Klebstoffe und Bänder (z. B. LSE-Acrylschaum). Die Auswahl ist kleiner als bei HSE-Substraten, dennoch gibt es bewährte Lösungen, u. a. von 3M oder tesa.
Technische Kunststoffe
Technische Kunststoffe sind weit verbreitet: leicht, fest, gut formbar und wirtschaftlich. Sie besitzen eine höhere Oberflächenenergie als LSE-Kunststoffe (typisch ~36–60 Dyn/cm), was die Benetzung verbessert und Klebungen erleichtert. Beispiele: ABS, PC, PET, PA, PMMA, hartes PVC; in der Regel reichen Entfetten und ggf. leichtes Anschleifen.
Konventionelle Materialien
Eine breite Gruppe mit Oberflächenenergien höher als die der meisten Kunststoffe, aber niedriger als die von Metallen (oft um 100–400 Dyn/cm). Dazu zählen Glas, Keramik, Beton sowie natürliche Werkstoffe wie Holz, Leder, Textilien. Die Benetzung und Verklebung ist meist unkompliziert; jedoch sind Porosität und Feuchte (Holz/Beton) zu beachten — entstauben, trocknen und häufig primern/versiegeln. Glas/Keramik benötigen in der Regel gründliches Entfetten.
Metalle
Metalle sind belastbar und funktionieren in einem breiten Temperatur- und Einsatzspektrum. Durch ihre sehr hohe Oberflächenenergie ist die Benetzung gut und Klebungen sind meist unkompliziert. Geeignet sind Acryl-PSA/-Bänder, akrylische Schaumklebebänder, Epoxide, Cyanacrylate sowie strukturelle Acrylate. Oberfläche entfetten und Oxide/Beschichtungen entfernen; Öle und Korrosionsschutzmittel mindern die Haftung.
