Lösungsmittelkleben
2024-10-04
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Lösungsmittelkleben: Starke Verbindung von Thermoplasten
Lösungsmittelkleben ermöglicht eine dauerhafte Verbindung von Thermoplasten ohne Wärmequelle und ohne Verbleib eines Klebstoffes. In diesem kurzen und eher technischen Artikel betrachten wir die Funktionsweise, geeignete Lösemittel und die Vorteile dieser Technik.
Die Grundlage: Verbindung ohne Wärme oder Klebstoff
Das Lösungsmittelkleben, auch bekannt als Kaltschweißen, Quellschweißen oder Solvent Bonding, ist eine bewährte Technik zur Verbindung thermoplastischer Kunststoffe.
Im Gegensatz zu thermischen Schweißverfahren erfordert das Lösungsmittelkleben keine zusätzliche Wärmequelle, sondern nutzt Lösungsmittel, um die Polymerketten der zu verbindenden Kunststoffe zu vernetzen. Dieses Lösungsmittel verdunstet im Prozess und es bleibt im Gegensatz zu gängigen Klebverfahren keine Klebstoff-Schicht zurück.
Diese Methode ist besonders in der Medizintechnik, Verpackungsindustrie und bei der Herstellung technischer Teile weit verbreitet.
Im Detail: Funktionsweise des Lösungsmittelklebens
So funktioniert Lösungsmittelkleben:
Beim Lösungsmittelkleben (umgangssprachlich auch „Lösemittelkleben“ genannt) wird die Oberfläche der zu verbindenden Thermoplaste mit einem Lösungsmittel benetzt. Dieses Lösungsmittel löst die Polymerketten voneinander, wodurch eine plastische Zwischenschicht entsteht. Anschließend werden die Oberflächen unter Druck zusammengeführt, sodass sich die gelösten Polymerketten ineinander verfangen. Nach der Verdunstung des Lösungsmittels bleibt eine feste, homogene Verbindung zurück. Dieser Prozess ermöglicht eine starke, dauerhafte Verbindung, die hohen mechanischen Belastungen standhält.
Die Vorteile dieser Methode liegen aus unserer Sicht in folgenden Punkten: Zum einen, bleibt keine Klebstoff-Schicht zwischen den zu verbindenden Kunststoffen zurück.
Häufig verwendete Lösungsmittel:
- Dichlormethan (Methylenchlorid)
- Aceton
- Tetrahydrofuran (THF)
- Methyl-Ethyl-Keton (MEK)
- Cyclohexanon
- Ethylacetat
- Toluol
- Chloroform
- Dichlorethan
- Xylen
Das Lösungsmittel verdunstet (fast) komplett und ist im Gegensatz zu einem Kleber also kein Bestandteil des Endproduktes und damit auch kein Teil der Risikobewertung. Im Vergleich zu thermischen Verfahren ergibt sich außerdem der ein Vorteil, dass wärmeempfindliche Teile beim Lösungsmittelkleben keiner Hitze ausgesetzt sind. Ob das Lösungsmittelkleben die beste Methode ist, hängt aber von vielen Parametern und vor allem der jeweiligen Anwendung ab und sollte individuell betrachtet werden.
Gut zu wissen: Auch Biokunststoffe, wie PLA, können durch das Lösungsmittelkleben verbunden werden. Sie möchten eine Anwendung in diesem Bereich aus Biokunststoffen realisieren? Sprechen Sie uns gerne an!
In den folgenden drei Tabellen haben wir für euch zusammengetragen, welche Lösungsmittel sich für welche Kunststoffklassen (Thermoplasten) eignen.
Welche Lösungsmittel eignen sich für welche Thermoplaste?
| Thermoplast | Lösungsmittel |
|---|---|
| Polystyrol (PS) | Dichlormethan (Methylenchlorid) Toluol Aceton Ethylacetat Xylen Dichlorethan |
| Polyvinylchlorid (PVC) | Tetrahydrofuran (THF) Cyclohexanon Dichlormethan (Methylenchlorid) |
| Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) | Aceton Methyl-Ethyl-Keton (MEK) Dichlormethan (Methylenchlorid) |
| Polymethylmethacrylat (PMMA) | Dichlormethan (Methylenchlorid) Aceton Chloroform |
| Polycarbonat (PC) | Dichlormethan (Methylenchlorid) Chloroform |
| Polyethylenterephthalat Glykol (PET-G) | Dichlormethan (Methylenchlorid) Methyl-Ethyl-Keton (MEK) |
| Polysulfon (PSU) | Dichlormethan (Methylenchlorid) |
| Polylactid (PLA) | Chloroform Dichlormethan (Methylenchlorid) Methyl-Ethyl-Keton (MEK) Tetrahydrofuran (THF) |
Unterschiedlichen Thermoplasten verkleben:
Es lassen sich auch unterschiedliche Thermoplaste miteinander verkleben. Dies hängt jedoch stark von den spezifischen Thermoplasten und den verwendeten Lösungsmitteln ab. Hierzu sollten beide Thermoplaste von einem gemeinsamen Lösungsmittel „angelöst“ werden können. Hier sind ein paar Beispiele:
| Thermoplast | Lösungsmittel |
|---|---|
| ABS und PMMA | Aceton Dichlormethan (Methylenchlorid) |
| PS und ABS | Dichlormethan (Methylenchlorid) |
| PVC und ABS | Methyl-Ethyl-Keton (MEK) Tetrahydrofuran (THF) |
Lösungsmittelkleben mit BIOVOX MedEco Biokunststoffen
Auch unsere BIOVOX MedEco Biokunststoffe ICB, ICB C1, IGH, XCB und XGB lassen sich mit sich selbst und anderen Thermoplasten lösungsmittelverkleben. In der folgenden Übersicht zeigen wir, mit welchen genau und welche Lösungsmittel sich dafür eignen:
Eine Detaillierte Übersicht mit unseren Materialien gibt es hier
| BIOVOX MedEco | Lösungsmittel |
|---|---|
| … und PVC | Dichlormethan (Methylenchlorid) Tetrahydrofuran (THF) |
| … und ABS | Dichlormethan (Methylenchlorid) Methyl-Ethyl-Keton (MEK) |
| … und PMMA | Dichlormethan (Methylenchlorid) Chloroform |
| … und PC | Dichlormethan (Methylenchlorid) Chloroform |
| … und PET-G | Dichlormethan (Methylenchlorid) Methyl-Ethyl-Keton (MEK) |
| … und PSU | Dichlormethan (Methylenchlorid) |
Haftungsausschluss: Die hier angegebenen Informationen bezüglich der Thermopaste und deren Verklebbarkeit mit Lösungsmitteln basieren auf Informationen aus der Literatur und aus anderen öffentlichen Quellen. Diese Informationen sind nur als allgemeiner Leitfaden zu verstehen. Die BIOVOX GmbH gibt keine Garantie für die Richtigkeit der Daten und übernimmt keine Verantwortung für ihre korrekte Verwendung. Daher besteht die BIOVOX GmbH darauf, dass alle Anwender die Eignung unter ihren individuellen Anwendungsbedingungen testen und verifizieren.
Kurzgesagt: Lösungsmittelkleben
Das Lösungsmittelkleben ist eine Methode zur Verbindung von Thermoplasten. Ein Lösemittel löst die Polymerketten der zu verbindenden Kunststoffe an, so dass diese sich unter Druck verflechten und eine dauerhafte Verbindung bilden können. Diese Methode benötigt keine zusätzliche Wärmequelle und hinterlässt keine Klebmasse im Endprodukt. Für verschiedene Kunststoffklassen eignen sich verschiedene Lösungsmittel.
Auch Biokunststoffe eignen sich für das Lösungsmittelkleben. Sie möchten eine Anwendung in diesem Bereich aus Biokunststoffen realisieren? Sprechen Sie uns gerne an!
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