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#Kleben #Dosieren #Verguss #Elektronik

Kleben in der Elektronik – wie funktioniert das?

3 Minute(n) Lesedauer Juni 02, 2025

 

 

Was braucht es für eine langfristige Verbindung?

Moderne Fügetechnologie zur Fixierung empfindlicher Bauteile

Dosieren von industriellen Klebstoffen schreibt die Spielregeln der Fügetechnik neu. Und eröffnet komplett neue Möglichkeiten. Vor allem wenn es darum geht, kleine wie große Bauteile kosteneffizient und ohne mechanische Beeinträchtigung zu verbinden. Doch was genau ist zu beachten, dass die Verbindung auch dauerhaft hält?

 

Dispensing solutions for adhesive bonding in Automotive and Electronics
Kleben beeinträchtigt oder schädigt das Material nicht und ist leicht. Ein wichtiger Faktor beispielweise in der Automotive Industry. Fahrzeuge müssen leichter werden, um, weniger Sprit und Strom zu verbrauchen. Kleben trägt wesentlich dazu bei, werden in einem Fahrzeug doch zwischen 15 und 18 kg Klebstoff verwendet, die unter anderem zum Vergießen und Verkleben von Chips und Sensoren, zur Versteifung der Karosserie oder zur Befestigung von Fahrzeuginterieur verwendet werden.
Sebastian Schmitt

“Fügen durch Kleben eröffnet neue Möglichkeiten: viele Leichtbauentwicklungen wären ohne industrielles Kleben nicht möglich. Doch nicht nur die Gewichtseinsparung – Kleben erhält auch das Gefüge der Bauteile, ohne sie zu beschädigen. Damit jedoch insbesondere bei sicherheitsrelevanten Anwendungen beständige Klebeverbindungen realisiert werden können, ist es gut, erfahrene Partner an der Seite zu wissen.  ”

Sebastian Schmitt Sales expert

Fügen durch Kleben – Wie funktioniert das?

vision-systems-sealing
Beim Kleben werden zwei oder mehrere Fügeteile mit einem Stoff schlüssig miteinander verbunden. Neben "normalen" Klebeanwendungen gewinnen sogenannte Hybridverfahren, bei denen das Kleben durch eine weitere Funktion wie beispielsweise Abdichten oder Wärmeableitung ergänzt wird, zunehmend an Bedeutung. Das hat viele Vorteile wie die bereits erwähnte Gewichtseinsparung oder ein vereinfachtes Teilehandling. Deshalb werden klassische Fügetechniken wie Schweißen oder Schrauben im industriellen Umfeld mehr und mehr durch leistungsfähige Klebeverfahren ergänzt oder abgelöst.
Display bonding with Scheugenpflug dispensing technology
Bei industriellen Anwendungen müssen die Klebepunkte oder -linien häufig an genau definierten Stellen auf oder im Fügeteil angebracht werden. Aus diesem Grund kommen hier meist hochviskose 1K- oder 2K-Klebstoffe auf Basis von Polyurethan, Silikon oder Epoxid zum Einsatz, die nicht verfließen können. Je nach Anwendung und abhängig davon, welche Verbindungseigenschaften erzielt werden sollen, können jedoch auch niedrig viskose Klebstoffe die Materialien der Wahl sein.

Drei Regeln für erfolgreiches Kleben:  gleichmäßig  – abgestimmt – gefügt. Der Klebstoff sollte möglichst gleichmäßig aufgetragen werden und der abgespritzte Raupendurchmesser und die Länge sollten auf die Klebefuge abgestimmt sein. Die Teile, die mit Klebstoffen verklebt und unter Einwirkung von Feuchtigkeit vernetzt werden sollen, müssen vor Hautbildung des Klebstoffes zusammengefügt werden. Außerdem muss der Druck so gleichmäßig wie möglich sein.

Faktoren für eine dauerhafte Verbindung: Lastarten und Umwelteinflüsse auf Materialien im Zeitverlauf

Faktoren für eine dauerhafte Verbindung: Lastarten und Umwelteinflüsse auf Materialien im Zeitverlauf

Auf den Klebstoff und seine Fügeteile wirken im Laufe der Nutzung unterschiedlichste Einflüsse. Mechanischen Einflüsse, wie Zug-, Scher- und Schälkräfte können schlagartig, fortlaufend, statisch und dynamisch wirken. Umgebungseinflüsse, die eine Rolle spielen können, sind Temperatur, Medien und Strahlung. Die Herausforderung für die Fügeverbindung liegt dabei im Besonderen in der Wechselwirkung dieser Einflüsse. Deshalb ist eine tiefe Analyse im Vorfeld ausschlaggebend. Was ist für eine nachhaltige Fixierung der Bauteile zu beachten? 

Gute Planung ist der Schlüssel – und beginnt beim Bauteildesign

Nicht nur die in der Grafik gezeigten Einflüsse und das Vergussmaterial – auch die Qualität der Fügeflächen selbst hat großen Einfluss auf die Klebefunktion. Ist das Material tragfähig genug? Sollte man einen Reinigungsprozess voranstellen und passen die Dosiermaterialien überhaupt? Stichwort Haftfähigkeit. Denn auch die Oberflächenspannung ist wichtig. So haben beispielsweise Polyamide, glasfaserverstärkter Kunststoff und Polycarbonate eine wesentlich bessere Haftung als Gummi, Polyethylen oder Polyoxymethylen.

 

Illustration bonding factor design: The graphic shows unfavorable shapes and suggests ways in which the design can be optimized.

Ungünstige Formen und Designoptimierung

Die geometrische Form der Bauteil-Fügeflächen ist sehr entscheidend für den Erfolg der Verbindung. Die Spannungsverteilung sollte möglichst gleichmäßig verteilt sein. Die Grafik zeigt dafür ungünstige Formen und Bauteildesign-Optimierungsvorschläge. 

Dosiersysteme für verlässliche Verbindungen

Auftragen von Klebstoff auf ein elektronisches Bauteil
Stimmt die Geometrie der Fügepartner, bleibt noch die Auswahl der passenden Dosieranlagentechnik. Damit die Verbindungen insbesondere bei sicherheitsrelevanten Anwendungen langfristig halten, braucht es die passenden Materialaufbereitungs- und Förderanlagen sowie Dosiersysteme. Die Anlagentechnik muss dabei auf die Eigenschaften des Klebstoffes, wie beispielsweise Reaktivität und Arbeitsschutz abgestimmt sein.

Gleichzeitig müssen die Anforderungen des Bauteils hinsichtlich Varianten und Geometrie berücksichtigt werden. Zudem gilt es, den Einflussfaktoren aus dem Produktionsumfeld wie beispielsweise die Taktzeit und den Standort der Anlage, Rechnung zu tragen. Gut geplant, können Klebprozesse prozesssicher in eine Serienfertigung integriert werden.

 

Rheologische Anlayse: Atlas Copco Dosierexperte  im Labor
Um die optimale Lösung für Ihre spezifische Aufgabenstellung zu finden, fragen Sie am besten unsere Experten. Tipp: Laborversuche bereits in der Angebotsphase gewährleisten, dass die Lösung optimal auf die konkreten Kundenanforderungen abgestimmt ist. Dann ist Kleben ist eine der effizientesten und produktivsten Fügetechniken – dauerhaft.

 

 

Welche Top-3-Vorteile hat Fügen durch Kleben in der Fertigung?

Kleben

  • Hochfunktional: Hochfunktionale industrielle Klebstoffe ermöglichen eine signifikante Gewichtsreduktion
  • Beständig: Beim Kleben bleiben sowohl die Oberfläche als auch die Gefügestruktur empfindlicher Bauteile unverändert  
  • Hybrid: Kombinierte Fügetechniken industrieller Fertigung erfüllen mehrere Funktionen: Dauerhafte Klebeverbindung mit gleichzeitiger Abdichtung der Fügestelle oder zusätzlicher Wärmeableitung beim Einsatz von Wärmeleitmaterialen (Thermal Interface Materials TIM). 

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