Die Aushärtung von Klebstoffen erfordert in der Regel entweder Geduld oder, um diesen Prozess zu beschleunigen, die richtigen Werkzeuge. Herkömmliche Zweikomponentenklebstoffe brauchen beispielsweise zwischen einem Tag und einer Woche, um ihre Endfestigkeit zu erreichen. In Fertigungsprozessen muss die Aushärtezeit eines Klebstoffs jedoch an die Zykluszeit angepasst werden, die für die jeweilige Produktionseinstellung angemessen ist. Dies setzt eine schnelle und zuverlässige Aushärtung voraus, idealerweise innerhalb von Sekunden.
Neben der schnellen Lichthärtung, die nur bei lichtdurchlässigen Bauteilen möglich ist, ist die thermische Beschleunigung eine geeignete Methode. Dies geschieht in der Regel durch Einlegen der Klebeverbindung in einen Umluftofen. Diese Methode ist jedoch oft zu langsam, da sie Zykluszeiten von 15 bis 60 Minuten entspricht. Ein Grund dafür ist, dass es keine orts- oder materialspezifische Erwärmung gibt. Die Induktionshärtung hingegen bietet ein großes Potenzial für eine schnelle thermische Aushärtung und ist eine effiziente Lösung für Metallteile.
Bei der induktiven Erwärmung wird ein metallisches Bauteil ganz oder teilweise einem elektromagnetischen Wechselfeld ausgesetzt, das von einer unter Spannung stehenden Spule erzeugt wird. Dieses Feld erzeugt im Material Wirbelströme, die entgegengesetzt zum ursprünglichen Strom fließen und das Material erwärmen. Die Induktion erwärmt elektrisch leitende Komponenten mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit als Öfen, wodurch der Aushärtungsprozess von wärmehärtenden Klebstoffen erheblich beschleunigt wird. Bei ferromagnetischen Substraten kann die Erwärmung sogar noch weiter beschleunigt werden.
Die Oberflächen von elektrisch leitfähigen Metallteilen erwärmen sich durch Induktion sehr schnell und geben die Wärme an den Klebstoff ab. Bei nichtleitenden Werkstücken wie Keramik oder Kunststoffen können dem Klebstoff geeignete Zusätze wie Metallpulver beigefügt werden. Da diese Zusätze Wärme leiten, erwärmt sich die Klebstoffschicht im Inneren und härtet dadurch schneller aus.
Ob auf Metallteilen oder mit Zusatzstoffen, der Klebstoff kann in nur 30-120 Sekunden aushärten. Im Gegensatz zu Wärmehärtungsmethoden wie Strahlung oder Konvektion wird bei der Induktionshärtung die Wärme auch im Inneren des leitfähigen Werkstücks erzeugt. Da die Induktionshärtung im Vergleich zur Ofenhärtung weniger Zeit benötigt, um den Klebstoff auf dieselbe Temperatur zu erhitzen, sind die Moleküle im Klebstoff kleiner und beweglicher, was die Vernetzung beschleunigt.
Wenn kürzere Aushärtezeiten und eine gezielte Wärmezufuhr die wichtigsten Anforderungen Ihrer Anwendung sind, kann die Induktionshärtung eine interessante Option sein. Als nachhaltigere Option sind auch Energieeinsparungen aufgrund der schnellen Aufheizzeit zu berücksichtigen. Je nach Anwendung muss der induktive Erwärmungsprozess im Hinblick auf das Verhalten des Klebstoffs, die Frequenz und die Leistung getestet und dann durch eine angemessene Temperaturregelung optimiert werden.
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