Industrieklebeband

Industrieklebeband

Industrieklebebänder mit abgestimmten Eigenschaften

Ein entscheidender Vorteil von Industrie-Klebebändern ist die sofortige Klebewirkung. Sie ist vor allem in der industriellen Fertigung ein entscheidender Aspekt, da hier nicht auf lange Trockenzeiten Rücksicht genommen werden muss und somit hohe Taktzyklen möglich sind. Außerdem ergibt sich ein denkbar einfaches Handling und schon mit wenigen Handgriffen ist eine ästhetisch einwandfreie und hochwirksame Verklebung gewährleistet

Industrie-Klebebänder lassen sich für alle ebenen Flächen einsetzen und wirken als Haftmittler, die unterschiedliche Materialeigenschaften kompatibel machen. So kann zum Beispiel ein Klebeband das unterschiedliche Dehnungsverhalten von Materialien unter Temperatureinfluss ausgleichen.

Bei manchen Anwendungen kommt es auf eine hochfeste Verklebung an die zwei Bauteile dauerhaft und unverrückbar miteinander verbindet. Manchmal muss jedoch auch die Möglichkeit bestehen, eine Verklebung jederzeit wieder lösen zu können, ohne die verklebten Teile zu zerstören. Mit der Wahl des richtigen Klebebandes ist beides problemlos möglich.

Wird ein Bauteil einfach aufgeklebt, sind weder korrosionsanfällige Bohrlöcher erforderlich, noch muss das Teil aufwendig verschraubt oder mit Clips befestigt werden. Dazu kommt, dass Klebebänder völlig unsichtbare Verbindungen erlauben und damit entscheidend zur ästhetisch hochwertigen Erscheinung eines Produktes betragen.

Doch industrielle Klebebänder werden nicht nur zur Verbindung von Bauteilen eingesetzt. So dienen zum Beispiel spezielle Abschirmbänder zum Schutz von elektronischen Geräten. Sie verhindern das Eindringen von Dampf und damit die Oxidation hochempfindlicher Halbleiter-Bauelemente. Isolierbänder wiederum dienen zur Isolation stromführender Kabel oder auch zur Kennzeichnung und Bündelung einzelner Kabelstränge.

Eine relativ neue Variante sind elektrisch leitfähige Klebebänder. Sie erlauben eine effiziente Erdung und Abschirmung von Geräten und Maschinen und verbinden dabei mehrere funktionelle Eigenschaften mit einem schnellen Produktionsprozess.

Einzelne Bestandteile von Industrieklebebändern

Grundsätzlich ist ein Klebeband ein Träger aus Papier, Kunststoff oder Gewebe, das mit einer Beschichtung aus Harzen und Elastomeren versehen ist. Dabei entscheidet die Mischung der klebeaktiven Substanzen darüber, wie schnell die Klebewirkung einsetzt und wie fest und dauerhaft die Verklebung ist.

Ein entscheidendes Kriterium ist die Kohäsion des Klebebandes. Unter Kohäsion versteht man die Bindungskraft zwischen den Atomen und Molekülen eines Stoffes. Bei Klebstoffen ist dies die Fähigkeit, zwei Materialien mehr oder weniger fest und dauerhaft miteinander zu verbinden.

Ein weiteres Kriterium ist die Adhäsionsfähigkeit eines Klebebandes. Darunter ist die Fähigkeit der Klebstoffschicht zu verstehen, sich mit den mikroskopisch kleinen Poren und Vertiefungen des Materials zu verbinden. Diese Oberflächenhaftung bestimmt im Zusammenspiel mit der Bindekraft die Klebewirkung eines Klebebands.

Der entscheidende Vorteil eines Industrie-Klebebands ist die sofortige Anfangshaftung. Für eine gute Haftung müssen die zu verklebenden Flächen glatt und frei von Schmutz oder Fettrückständen sein. In bestimmten Situationen wird ein spezieller Primer eingesetzt, der den Untergrund verfestigt und damit die Hafteigenschaften des Klebebands verbessert.

Als Trägerschicht wird normalerweise ein transparenter oder farbiger Kunststofffilm verwendet. Wird eine besonders hohe Festigkeit benötigt, ist ein Gewebeband die richtige Wahl.

Folienträger sind ideal für glatte Oberflächen aus Glas, Metall oder Kunststoff. Darunter gibt es hauchdünne Klebefolien, die eine hochfeste Verbindung zwischen zwei Flächen bewirken, ohne dabei aufzutragen. Den Gegensatz dazu bilden besonders dicke Träger aus Acrylat, Schaumstoff oder Vlies. Sie geben dem Klebeband die Fähigkeit, vorhandene Unebenheiten des Untergrundes auszugleichen und damit eine feste Verbindung zwischen den unterschiedlichsten Materialoberflächen zu erreichen.

Einseitige Klebebänder finden vor allem im Bereich der Verpackung Anwendung oder werden als Abdeckbänder bei Malerarbeiten eingesetzt. Den Hauptanteil der industriellen Klebetechnik bilden doppelseitige Klebebänder. Sie werden zunehmend anstelle von flüssigen und pastösen Klebstoffen eingesetzt sind in der Lage, unterschiedliche Material- und Oberflächeneigenschaften auszugleichen.

Eine besondere Variante sind Transferbänder. Dabei handelt es sich um eine transparente Klebstoff-Schicht, die zwischen zwei Folien eingebettet ist. Zur Applikation wird erst die eine Folie abgezogen und das Band auf die Oberfläche geklebt. Dann wird die andere Trägerfolie entfernt und das zu klebende Teil fest aufgedrückt.

Eine weitere Spezialvariante sind Klebebänder in der Form eines hitzeaktivierbaren Films. Sie werden einfach zwischen die beiden zu verklebenden Flächen eingebracht und entfalten ihre Klebewirkung erst nach Einwirkung von Hitze. Ihre Wirkung ist vergleichbar mit flüssigem Kleber, die Applikation ist jedoch entscheidend einfacher schneller und sauberer.

Industrieklebeband gestern und heute

Das erste Klebeband war eine Erfindung von Paul Carl Beiersdorf. Es wurde für ein Wundpflaster aus Kautschuk eingesetzt, das 1882 patentiert wurde. Das weltweit erste technische Klebeband war ein Sport-Heftpflaster. Es diente zum Abdichten von Fahrradreifen und galt bei seiner Einführung 1896 geradezu als Sensation. 

In der seinerzeit gerade beginnenden Autoproduktion markierte das von 3M entwickelte Masking Tape aus Krepppapier einen Technologiesprung im Bereich der Fahrzeug-Lackierung. Das erste transparente Klebeband war das Scotch Cellulose Tape aus dem Jahr 1930. Den ersten Klebefilm mit einem transparenten Kautschuk-Träger stellte Beiersdorf im Jahre 1945 vor. 

Etwa zum selben Zeitpunkt machte auch das erste Gewebe-Klebeband von sich reden. Dieses als Gaffa- oder Duct Tape haftete so ziemlich auf jedem Untergrund und wurde anfänglich vor allem im Bühnenbau eingesetzt. Im deutschen Sprachraum hat sich der Begriff Panzerband eingebürgert und bezeichnet ein Gewebeband mit höchster Klebekraft, das so ziemlich auf jedem Untergrund haftet.

Aus diesen Anfängen entstand im Laufe der Zeit ein breites Sortiment an Industrie-Klebebändern, die zu einer nachhaltigen Veränderung der industriellen Fertigung und Montagetechnik geführt haben. Wo zum Beispiel früher Zierleisten und andere Fahrzeug-Anbauteile mit Kunststoffclips und Bohrungen an der Fahrzeug-Karosserie befestigt wurden, sorgen heute Industrie-Klebebänder für dauerhaft feste Verbindungen, die Vibrationen genauso standhalten, wie extremer Hitze und Kälte.

Im modernen Trockenbau werden heute Türen, Fenster, Verkleidungen und Fassadenelemente nicht mehr umständlich verschraubt, sondern mithilfe von Klebebändern schnell und zuverlässig mit dem Untergrund verbunden. Dasselbe trifft auf die Montage von Solarmodulen zu, die jahrzehntelang Wind und Wetter standhalten müssen. 

In der modernen Mikroelektronik übernehmen Industrie-Klebebänder oftmals mehrere Funktionen gleichzeitig wahr. In den aktuellen Smartphones dienen sie zum Beispiel als Antenne, sorgen für elektrische Isolation und übernehmen ästhetische Funktionen. Außerdem haben sich hier speziell ausgelegte Industrie-Klebebänder zur entscheidenden Montagetechnik entwickelt, die die immer flacher werdenden Geräte der neuesten Generation erst möglich machen. 

Nicht zu vergessen der Verpackungsbereich, der im Zeitalter von Online-Shopping immer größere Bedeutung erlangt. Hier sorgen Klebebänder nicht nur für den blitzschnellen Verschluss von Versandkartons. Es gibt sie auch in den unterschiedlichsten Ausführungen vom umweltfreundlichen Recycling-Produkt bis zum reißfesten Kraftband für besonders schwere Transportgüter. 

Generell bieten moderne Industrie-Klebebänder genau die Eigenschaften, die heute gefragt sind: In der industriellen Fertigung und auf dem Bau vereinfachen und beschleunigen sie die Montage von Bauteilen und senken damit Kosten. 
 

Das passende Klebeband für die Industrie

Hochleistungsklebebänder finden aufgrund ihrer leichten Verarbeitbarkeit sowie ihrer Qualitäts-Eigenschaften häufig Einsatz im Fahrzeug-, Metallbau oder in der Bauindustrie. Das Plus: Für (nahezu) jeden Anwendungsfall ist das speziell geeignete Material verfügbar.

1923 erfuhr Richard G. Drew, Ingenieur bei 3M, von einem Problem in der Automobilproduktion von Henry Ford, fertiggestellte Teile bei zweifarbigen Autolackierungen abzudecken. Zwei Jahre lang experimentierte er unter anderem mit pflanzlichen Ölen, Harzen und Gummi, bevor er schließlich mit Klebstoff beschichtetes Trägermaterial aus Krepp-Papier ersann. Fünf Jahre später erfand er das erste transparente Klebeband. Gedacht war es für den Verschluss von Cellophan-Verpackungen.

Heute sind Klebebänder gerade aus der industriellen Nutzung nicht mehr weg zu denken. Industrieklebebänder bestehen aus ein- oder doppelseitig mit Haftklebstoff beschichteten, streifenförmigen, flexiblen Trägermaterialien aus:

  • Papier
  • Metall
  • Textilgewebe (Zellwolle, Baumwolle, Polyamid oder Glasfasern)
  • Folie (PVC, Hydrat-Cellulose, Polyester, Polypropylen, Polyethylen, Schaumstoffe (Polyurethan Polyethylen)
  • Vlies oder
  • Laminat.

In der Industrie werden auch trägerfreie Haftklebstofffilme, sogenannte Transferklebebänder, eingesetzt, welche beidseitig mit einem präparierten Schutzpapier abgedeckt sind.

Die Haftklebstoff-Schicht eines Bandes, die bis zum Gebrauch durch Abdeckmaterialien geschützt ist, besteht i.d.R. aus:

  • Acrylat (lösungsmittelfrei und somit umweltfreundlich)
  • Reinacrylat (Temperaturbeständig, alterungsbeständig, UV-beständig, beständig gegen Chemikalien)
  • Modifizierte Acrylate. Ein modifiziertes Polyacrylat wird mit einem weiteren Monomer polymerisiert, so dass ein Copolymer entsteht. Es wird durch Zusätze, im Wesentlichen Harze, auf spezielle Klebeeigenschaften eingestellt. (Temperaturbeständig gegen Chemikalien; auch für Permanentverklebungen auf kritischen Untergründen)
  • Silikon (Extrem temperatur- und alterungsbeständig; für Verklebungen auf antiadhäsiven Untergründen, wie z.B. Silikon) oder
  • Kautschuk (Gute Anfangsklebkraft, Ablösbarkeit möglich, gute Verklebungsfestigkeit auf kritischen Untergründen, wie z.B. PP oder PE)

Grundsätzlich unterscheidet man lösungsmittelhaltige und lösungsmittelfreie Haftkleber:

  • Bei den lösungsmittelhaltigen Haftklebern härtet der Klebstoff nach dem Verdunsten des Lösungsmittels aus.
  • Die lösungsmittelfreien Haftkleber können sogenannte Dispersionshaftkleber sein. Hier liegen beispielsweise Kunstharzteilchen dispergiert (fein verteilt) in Wasser vor. Nach dem Verdunsten des Wassers härten die Polymere, die meist auf der Basis von Polyvinylacetat oder Polyacrylat aufgebaut sind, aus. Dabei verbinden sich die einzelnen Teilchen miteinander und bilden einen Klebstofffilm. Zu den lösungsmittelfreien Haftklebern gehören jedoch auch UV-aushärtende Polyacrylate. Diese besitzen aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften eine Dauerklebrigkeit, die auch nach dem Verkleben nicht verschwindet. Die Grundlage für die UV-aushärtende Klebetechnologie bildet keine Lösung oder Dispersion, sondern ein Monomer – eine Flüssigkeit, die durch Einwirkung von UV-Strahlung polymerisiert. Im Falle der Polyacrylate besteht das Monomer aus einem Ester der Acrylsäure. Trifft auf diesen Acrylsäureester UV-Strahlung, kommt es zur Ausbildung von Photoradikalen, die sehr reaktionsfähig sind. Die Radikale verbinden sich sofort miteinander und erzeugen so das Polymer (hier Polyacrylat), welches hervorragende Klebeeigenschaften besitzt.

Verbreitete Arten von Industrieklebebändern

Transferklebebänder

Transferklebebänder bestehen je nach Anwendung aus einem bestimmten Polyacrylat-Klebefilm, der beidseitig mit silikonisiertem oder gewachstem Schutzpapier bedeckt ist. Der Transferklebefilm ist besonders für laminierte oder kaschierte Hochleistungsklebeverbindungen geeignet. Sie halten hohe Scherkräfte bei extrem hohen Klebekräften aus. Das Transferband ist sehr anpassungsfähig und kann auch Fugen ausgleichen.

Acrylatschaumklebeband

Die in der Industrienutzung häufig verbreiteten Acrylatschaumklebebänder besitzen besonders gute viskoelastische Eigenschaften. Die Basis hierfür stellt der selbstklebende Acrylatschaum-Kern dar, der je nach Anforderung mit einem Zusatz-Klebstoff-Film versehen ist. Dieser besondere Aufbau des Acrylatschaum-Klebebandes ermöglicht es, dass das Klebeband in die zu klebende Oberfläche einfließt und eine physikalische Wechselwirkung mit dem Substrat eingeht. Dabei härtet es nicht aus, sondern bleibt flexibel und baut eine 100%ige Benetzung auf. Dabei härtet der Schaum nicht aus und bleibt deshalb flexibel.

Die Sandwich-Konstruktion ist beliebig kombinierbar. Sie ermöglicht es den Acrylatschaum-Klebebändern, weiterhin Energie aufzunehmen und Stress zu kompensieren. Außerdem bewirken sie sehr starke Klebeverbindungen. Sie sind sehr elastisch und können bis zu 50 Prozent gedehnt werden, ohne zu reißen oder sich ablösen. Die Grundlage für diese Eigenschaften bildet der selbstklebende Acrylatschaum.

Schaumstoff-Klebebänder

Während Acrylatschaum-Klebebänder durch und durch aus Klebstoff bestehen, ist bei den Schaumstoff-Klebebänder lediglich ein dünner Klebstoff-Film auf der Ober- und Unterseite vorhanden. Schaumklebeband gewährleistet eine hohe Anfangsklebkraft, gleicht eine unterschiedliche Ausdehnung von Materialien gut aus und dient als Vibrationsdämpfung.

Doppelseitige Klebebänder

Die doppelseitigen Klebebänder bestehen aus beidseitig beschichteten Trägermaterialien, die aus den unterschiedlichsten Werkstoffen, wie beispielsweise PP oder PET-Folien, hergestellt werden. Es sind auch doppelseitige Acrylatschaum-Klebebänder (auch Acrylic Foam oder Acrylic Bond genannt) auf dem Markt mit viskoelastischen sowie besonders guten Hafteigenschaften auf einer Vielzahl von Untergründen.

Wiederlösbare Klebebänder

Wiederlösbare Klebebänder entfalten eine weniger starke Klebkraft, sodass eine Ablösung des Klebebandes möglich ist. Der Acrylat-Klebstoff ist vollständig und ohne Rückstände entfernbar.

Die Auswahl des passenden Klebebandes richtet sich nach den Anforderungen an:

  • Klebkraft
  • Klebedauer
  • Klebemasse
  • Anfangsklebkraft
  • Thermischer Leitfähigkeit
  • UV- Beständigkeit
  • Reißkraft
  • Hitzebeständigkeit
  • Reißdehnung
  • Umweltverträglichkeit
  • Geräuschpegel
  • Festigkeit
  • Entfernbarkeit
  • Witterungsbeständigkeit
  • Chemischer Beständigkeit

Vorteile von Klebeband gegenüber klassischen Fügeverfahren

  • Klebebänder sorgen für eine gleichmäßige Kraftverteilung über die gesamte Klebefläche (keine Spannungsspitzen, wie bei Schrauben und Nieten)
  • Die Oberfläche bleibt unverändert
  • Bauteiltoleranzen werden ausgeglichen
  • Vibrationsdämpfende Verbindungen
  • Bessere Kompensation thermischer Ausdehnungen
  • Gute Dichtfunktion (Schutz vor Eindringen von Schmutz und Feuchte)

Anwendungsbereiche – Schluss mit Schrauben, Nieten oder Klipsen

Industrieklebebänder kommen aufgrund ihrer flexiben, auf nahezu jeden Anwendungsfall abgestimmten Eigenschaften, mittlerweile in fast allen gewerblichen Bereichen zum Einsatz:

  • Fahrzeugbranche
    Vor etwa 25 Jahren begann im Automobilbau die Erfolgsgeschichte von geklebten Türdichtungen. Heute befinden sich durchschnittlich bis zu fünfzehn Liter Klebstoff in einem PKW. Dazu zählen hauptsächlich Verbindungen mit Acrylatschaumklebebändern. Ihre Anwendungsfelder erstecken sich etwa im Montagebereich zum Fügen von Karosserieanbauteilen über Zierleisten, Spiegel, Embleme, Antennen oder Dachhimmel bis hin zur Abdeckung bei industriellen Lackiervorgängen, wo sie hohe Temperaturen aushalten und später wieder rückstandsfrei entfernt werden können. Weiterer Vorteil: Klebebänder sind manuell und automatisiert verarbeitbar.
  • Bauindustrie
    Acrylatschaumklebebänder dienen hier etwa der unsichtbaren Befestigung von Außenwandverkleidungen ohne störende Schweißnaht bzw. Schrauben- oder Nietköpfe. So gibt es inzwischen in Europa nach ETA-10/0149 zugelassene Klebebandprodukte für Metall-Fassadenelemente. Auch das Kleben von Glas, zum Beispiel von Glasfassaden, ist möglich. Zugleich können unterschiedliche Materialien (Aluminium, Stahl, Compositwerkstoffe) problemlos verbunden werden. Gute Hochleistungsklebebänder halten weit länger als 30 Jahre sehr gut, auch in klimatisch anspruchsvollen Umgebungen, z.B. an Fassaden in Hochhäusern tropischer Städte.
  • Metallbau
    Zum Anbringen von Verkleidungen, Versteifungen, Winkeln auf Blechen oder Verbundplatten. Für diesen Sektor sind auch Polyester-Klebebänder mit Silikonklebstoff für Hochtemperatur-Anwendungen (durchschnittlich 2000 C) auf dem Markt, die z.B. vor oder nach der Pulverbeschichtung verwendet werden können.
  • Die weiteren Einsatzbereiche von Industrieklebebändern reichen vom Kleben von Leisten und Profilen im Möbelbau über das selbstklebende Ausrüsten von Schildern, Textilien und Schaumstoffen bis hin zum Befestigen von Werbeanzeigen am Verkaufsort.
Von den 3M™ Klebe-Experten: Unverbindliche Beratung für Ihr Unternehmen

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