Kleben ist das "kraftschlüssige Verbinden zweier Fügeteile mit Hilfe eines Klebstoffs". Nach DIN 16920 wird ein Klebstoff als "Nichtmetallischer Werkstoff, der Fügeteile durch Flächenhaftung (siehe Adhäsion) und innere Festigkeit (siehe Kohäsion) verbinden kann" definiert.
Geschichte
Schon vor 6000 Jahren verwendeten die Mesopotamier Asphalt zu Bauzwecken. 3000 v.Chr. kannten die Sumerer das Herstellen von Leim aus tierischen Häuten und ca. 1500 v.Chr. verwendeten die Agypter tierische Leime für Furnierarbeiten. Das "Kleben" ist somit eine der ältesten Techniken und auch eines der modernsten Fügeverfahren.
Vorteile des Klebens gegenüber herkömmlichen Verbindungsverfahren
- Gleichmäßige Spannungsverteilung über die gesamte Klebefläche. Wirksam bei statischer und dynamischer Belastung.
- unveränderte Oberfläche und Gefügestruktur Durch die beim Schweißen auftretende Temperatur kann es zu Änderungen der Gefügestruktur und der mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe führen. Ebenso wird beim Nieten und Schrauben die sichtbare Oberfläche verändert. Beim Kleben bleibt die Oberfläche unverändert, was zu optimalen optischen und aerodynamischen Eigenschaften führt.
Durch die Verbindung auf der ganzen Fläche und der Elastizität des Klebstoffs ist die Schwingungsdämpfung einer Klebefuge besser als bei geschweißten, geschraubten oder genieteten Verbindung.
- Gewichtsersparnis Besonders im Leichtbau werden Klebstoffe gerne eingesetzt, da hier Teile von geringer Stärke (bis 0.5 mm) verbunden werden können. Dies ist durch thermische Fügeverfahren problematisch bis unmöglich.
- Dichtende Verbindungen Klebstoffe können auch gleichzeitig als Dichtstoff für Gase und Flüssigkeiten dienen. Die Klebstoffschicht verhindert das Eindringen von Kondenswasser und eine damit verbundene Korrosion.
- Verbinden unterschiedlicher Werkstoffe Durch Klebstoffe können Werkstoffe gefügt werden, die einem thermische Fügeverfahren nicht zugänglich sind (Glas-Metall, Holz-Metall, Aluminium-Stahl). Durch die (üblicherweise) elektrische und thermische Isolation durch den Klebstoff wird die Bildung von Lokalelementen und der damit verbundenen Kontakt-Korrosion bei Metallen verhindert
Natürliche Klebstoffe
Synthetische Klebstoffe
Synthetische Klebstoffe sind heute von großer Bedeutung, da sie für ihre jeweilige Anwendung maßgeschneidert hergestellt werden können.
Verbindungsarten
Nach der Art der Abbindung (Aushärtung) unterscheidet man:
- physikalisch abbindende Klebstoffe (z.B. Schmelzklebstoffe),
- Reaktionsklebstoffe welche die Haftung durch chemische Reaktionen durchführen (z.B. Zweikomponentenkleber).
Arten von Aufgaben
Nach der Art der Aufgabe unterscheidet man:
"Alleskleber"
Alleskleber sind meist Lösungen von Nitrocellulose, Polyvinylacetat in organischen Lösungsmitteln (wie Estern und Ketonen), die durch Verdunsten des Lösungsmittels aushärten.
Spezialklebstoffe
Metallklebstoffe
Für geringe Festigkeiten eignen sich hier Haft-, Kontakt- und Schmelzklebstoffe, für hohe Festigkeiten werden dagegen meist Reaktionsklebstoffe (Ein- und Zweikomponentensysteme) wie Epoxidharze, Polyurethanharze verwendet.
Papierklebstoffe
für permanente Verbindungen oder temporäre Verbindungen (Post-its-Notizzettel)
Weitere Klebstoffe
Weitere Spezialklebstoffe sind:
- Plastikklebstoffe,
- Holzklebstoffe (meist Leime).
Anmerkung: So genannte lösungsmittelfreie Klebstoffe enthalten Wasser als Lösungsmittel!
Verwendung
Im Haushalt und vor allen in der Bauchemie weit verbreitet, neuerdings auch Metall-Metall-Verbindungen oder auch eingeklebte Glasscheiben. Aber auch in der Natur sondern z. B. Saugwürmer und die Miesmuschel Klebstoffe ab. Ebenso sind die Fangfäden im Spinnennetz mit Leimtropfen besetzt.