Klebung unterschiedlicher Substrate mit lichthärtenden Klebstoffen
F: „Wir haben eine Anwendung, die eine hermetische Abdichtung zwischen unterschiedlichen Materialien erfordert. Die Verbindungen müssen den Bedingungen einer Autoklavbehandlung standhalten und ein Eintauchen in eine Flüssigkeit für etwa 30 Tage überstehen. Eine Verbindung besteht zwischen Keramik und Silizium, die andere zwischen Keramik und Edelstahl.
Welche Empfehlungen gibt es zur optimalen Oberflächenvorbereitung, Klebelinie usw. ?“
A: Es gibt einige Materialien, die zur Verklebung unterschiedlicher Materialien in Frage kommen. Um einem Autoklavierzyklus standzuhalten, gefolgt vom Eintauchen in eine Flüssigkeit (ich gehe von Wasser/wässriger Flüssigkeit aus), und eine gute Haftung auf Keramik und Silikon sowie Keramik und Edelstahl zu erzielen, würde ich entweder einen Klebstoff auf Epoxid- oder Acrylbasis empfehlen. Zweikomponenten-Epoxidkleber halten diesen Bedingungen im Allgemeinen stand, sind in einer Vielzahl von Härtegraden erhältlich und bieten eine gute Haftung. Einkomponentige, thermisch härtende Acrylate überstehen das Autoklavieren (1 Zyklus) mit einer geschützten Klebelinie. Eine geschützte Klebelinie kann am besten als große Kontaktfläche zwischen den beiden Substraten beschrieben werden, wobei nur die Kante des Klebers dem Dampf oder der Flüssigkeit ausgesetzt ist. Für diese Art von Anwendung würde ich eine Klebeliniendicke von 0,002 bis 0,004 Zoll empfehlen. Wenn sie zu dünn ist, können Hohlräume entstehen. Wenn sie zu dick ist, kann es sein, dass zu viel Oberfläche des Klebers diesen Bedingungen ausgesetzt ist. In diesem Fall sind dünnere Klebeliniendicken besser. Für diese Klebeschichtdicke sind Produkte mit einer Viskosität von 200-1000 cP ideal. Eine weitere Klebstoffoption zur Verbesserung der Effizienz Ihrer Fertigung ist die Betrachtung von Produkten, die als Multi-Cure® bezeichnet werden. Produkte dieser Art härten auf unterschiedliche Weise aus, unter anderem durch Wärme oder Licht. Eine Aushärtung durch Licht ermöglicht es, diese Teile in Sekundenschnelle zusammenzusetzen und zu fixieren und anschließend mit Wärme zu behandeln, um die verbleibenden Schattenbereiche auszuhärten.
Als Anmerkung: Wir prüfen immer doppelt, ob das Substrat aus Silizium oder Silikon besteht. Besonders durch die Verwechselbarkeit der Englischen Begriffe "silicon" (Silizium) und "silicone" (Silikon). Silikon besteht zwar aus den gleichen Elementen, ist aber ein flexibles, gummiartiges Material. Silizium, wie Siliziumwafer, sind im Allgemeinen metallische, harte, steinartige Oberflächen. Wenn Sie Keramik mit Silikon verkleben möchten, würde ich einen ein- oder zweikomponentigen Silikonklebstoff empfehlen.
Zur Oberflächenvorbereitung: Eine raue Oberfläche bietet (im Allgemeinen) eine bessere Haftung als eine elektropolierte Oberfläche. Eine raue Oberflächentopographie weist häufig mikroskopisch kleine Erhebungen, Vertiefungen und Poren auf, die der Klebstoff füllen kann, wodurch zusätzliche Oberfläche sowie eine mechanische Verriegelung entsteht. Eine glatte Oberflächentopographie bietet nur einen Oberflächenwert und keine mechanische Verriegelung. Wenn die Oberflächen durch Abrieb, Schmirgeln, Kugelstrahlen oder eine chemische Grundierung aufgeraut werden können, verbessern diese Methoden die Gesamtklebefestigkeit. Um eine zuverlässige und gleichbleibend starke Klebefestigkeit zu erzielen, sollte sichergestellt werden, dass die Klebefläche frei von Verunreinigungen, Ölen, Trennmitteln, Schneideschmiermitteln oder sogar Fingerabdrücken ist.