{"id":3830,"date":"2023-10-01T16:11:01","date_gmt":"2023-10-01T14:11:01","guid":{"rendered":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/?p=3830"},"modified":"2023-12-03T16:06:26","modified_gmt":"2023-12-03T15:06:26","slug":"stahl-auf-kunststoff-kleben-welcher-kleber-haelt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/stahl-auf-kunststoff-kleben-welcher-kleber-haelt\/","title":{"rendered":"Stahl auf Kunststoff kleben – welcher Kleber h\u00e4lt?"},"content":{"rendered":"

Mit einem Bruchtest soll gepr\u00fcft werden, welche Verklebung von V2A auf PET geeignet ist – Stahl auf Kunststoff kleben ist eine Herausforderung. Alle drei untersuchten Verklebungen sind gut haltbar.<\/em><\/p>\n

01.10.2023
\n03.12.2023<\/p>\n

Ausgangslage und Motivation<\/h2>\n

Im Projekt Biene40 stehen wir vor der Herausforderung, Sensoren in und an Bienenst\u00f6cken zu befestigen. Prototypen der Befestigungen sind aus Aluminium oder Stahl und werden mit Komponeneten aus Holz oder Kunststoff aus dem 3D-Drucker kombiniert. Auf Spezialprodukte, die den sp\u00e4teren Nachbau der Prototypen durch geneigte Imker:innen erschweren, soll weitgehend verzichtet werden. Daher sollen insbesondere Standard-Klebematerialien auf Eignung untersucht werden.<\/p>\n

Ziel der Untersuchung<\/h2>\n

Ziel der Untersuchung ist,<\/p>\n

    \n
  1. iterativ geeignete Kleber f\u00fcr verschiedene Anwendungsszenarien (Sensoren in Bienenst\u00f6cken) zu identifizieren<\/li>\n
  2. Erkenntnisse \u00fcber verklebungen fr\u00fchzeitig zu dokumentieren und zu kommunizieren, um hierdurch anderen Forschergruppen Hilfestellung zu geben.<\/li>\n<\/ol>\n

    Methode und Untersuchungsbedingungen<\/h2>\n

    Werkst\u00fccke aus Stahl (hier Unterlegscheiben aus V2A) werden auf eine Platte aus PET (3D-Druck) mit unterschiedlichen Klebern geklebt (Kandidaten siehe Abb. 1). Die Verklebungen haben eine Ruhezeit von 24 Stunden bei Raumtemperatur. Der Test der Verklebung erfolgt in Form eines Bruchtests.<\/p>\n

    Mit einem Schraubendreher wird auf die Verklebung manuell eine Scherkraft ausge\u00fcbt. Die Scherkraft wird mit einer Personenwaage als Gewicht in kg gemessen. Die Scherkraft wird sukzessive soweit erh\u00f6ht, bis die Verklebung versagt und sich das Werkst\u00fcck (die V2A-Unterlegscheibe) von der Unterlage (PET 3D-Druck-Material) l\u00f6st. Nach der Verklebung sind die Kandidaten wie in Abb. 2 angeordnet.<\/p>\n

    Nach dem Bruchtest werden die Kandidaten wieder verklebt und in ein Wasserglas gestellt und so zwei Monate dem Wasser ausgesetzt. Der Bruchtest wird wiederholt<\/p>\n

    \"Bild<\/a><\/p>\n

    Abb. 1: Die Materialien f\u00fcr den Bruchtest: Platte aus dem 3D-Drucker, drei V2A-Unterlegscheiben, drei unterschiedliche Kleber (von oben nach unten, Probennummer in Klammern) UHU Supergel (3), UHU Alleskleber (2), Tesa doppelseitiges Klebeband (1)<\/em><\/p>\n

     <\/p>\n

    Abb. 2: Die verklebten Unterlegscheiben. Links im Bild ist die doppelseitige Klebefolie zu erkennen.\u00a0<\/em><\/p>\n

     <\/p>\n

    Testkandidaten<\/h2>\n

    Drei Testkandidaten werden untersucht<\/p>\n

    Kandidat 1: Tesa Gewebeklebeband<\/h3>\n

    Kandidat 2: UHU Alleskleber<\/h3>\n

    Kandidat 3: UHU Sekundenkleber „Supergel“<\/h3>\n

    Ergebnisse Stahl auf Kunststoff kleben<\/h2>\n

    Erster Bruchtest nach Verklebung und Trocknungszeit nach Herstellerangaben (01.10.2023)<\/h3>\n

    Die Verklebung mit Tesa doppelseitigem Klebeband gibt bei 4,8 kg Gewichtskraft nach.<\/p>\n

    \"Bild<\/a><\/p>\n

    Abb. 3: Bruch der Verklebung mit Tesa doppelseitigem Klebeband<\/p>\n

    Die Verklebung mit UHU Alleskleber gibt bei 5,8 kg Gewichtskraft nach.<\/p>\n

    \"Bild<\/a><\/p>\n

    Abb. 4: Bruch der Verklebung mit UHU Alleskleber<\/p>\n

    Die Verklebung mit UHU Supergel gab unter den gegebenen Versuchsbedingungen gar nicht nach und hielt einer Scherkraft vergleichbar mit 28,8 kg Stand.<\/p>\n

    \"Bild<\/a><\/p>\n

    Abb. 5: Die Verklebung mit UHU Supergel konnte unter den gegebenen Bedingungen nicht gel\u00f6st werden.<\/p>\n

    Zweiter Bruchtest nach zwei Monaten Bew\u00e4sserung (03.12.2023)<\/h3>\n

    \"Bild<\/a><\/p>\n

    Abb. 6: Zwei Monate standen die Verklebungen unter Wasser bei Raumtemperatur. Das Bild zeigt die Bew\u00e4sserungsanordnung<\/p>\n

    Der Bruchtest wurde wie der erst Bruchtest durchgef\u00fchrt. Die Verklebung 1 (Klebeband) gab nach 4,6kg nach, die Verklebung 2 (Uhu Aleskleber) hielt bis 20,2kg, die Verklebung 3 (Uhu Supergel) bis 7,8kg<\/p>\n

    Zusammenfassung<\/h3>\n

    Die Grenzbelastungen der Verklebungen in kg. gibt die Tab. 1 an.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n
    Nr.<\/th>\nKlebstoff<\/th>\nTrockenbelastbarkeit (kg)<\/th>\nNassbelastbarkeit (kg)<\/th>\n<\/tr>\n
    1<\/td>\nKlebeband<\/td>\n4,8<\/td>\n4,6<\/td>\n<\/tr>\n
    2<\/td>\nUHU Alleskleber<\/td>\n5,8<\/td>\n20,2<\/td>\n<\/tr>\n
    3<\/td>\nUHU Supergel<\/td>\nohne Bruch<\/td>\n7,8<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

    Tab. 1: Grenzbelastungen, bei denen sich die Edelstahl-Unterlegscheibe von der PET-Platte l\u00f6sten. Die Klebefestigkeit von UHU Alleskleber nimmt unter Wasser zu, die von UHU Supergel nimmt ab.<\/p>\n

    Fazit<\/h2>\n

    Alle drei Arten der Verklebung sind im Rahmend des Projektes Biene40 ausreichend. Als besonders scherstabil erwies sich die Verklebung mit UHU Supergel unter trockenen Bedingungen. Bei Outdoor-Anwendungen liefert einfacher UHU Alleskleber eine stabile Klebel\u00f6sung.<\/p>\n

    Anhang<\/h2>\n

    Quellen<\/h3>\n

    Beschreibungen der Hersteller:<\/p>\n

    Tesa doppelseitiges Klebeband https:\/\/www.tesa.com\/de-de\/buero-und-zuhause\/tesa-doppelseitiges-klebeband-universal.html<\/a><\/p>\n

    UHU Alleskleber https:\/\/www.uhu.de\/de\/produkt.63646<\/a><\/p>\n

    UHU Supergel https:\/\/www.uhu.de\/de\/produkt.64167<\/a><\/p>\n

    Videodokumentation des Bruchtests: https:\/\/youtube.com\/shorts\/u0WeuLha_3M\u00a0<\/a><\/p>\n

    Projektergebnisse Biene40: http:\/\/bieneviernull.de\/ergebnisse<\/a><\/p>\n

    Vernetzungs- und Transferma\u00dfnahme Beenovation: https:\/\/beenovation.de<\/a><\/p>\n

    Glossar<\/h3>\n

    Danksagung<\/h3>\n

    Die Untersucht fand im Rahmen des Projektes „Biene40 – vernetzte Sensoren f\u00fcr vitalere Bienen“ statt. Das Projekt wird gef\u00f6rdert vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL).\"Kombilogo<\/a>Abb. 6: F\u00f6rderlogoBiene40 ist eines von 16 gef\u00f6rderten Projekten, die unter der Vernetzungs- und Transferma\u00dfnahme Beenovation zusammengefasst werden.<\/p>\n

    Autor und Lizenz<\/h3>\n

    Autor:<\/strong>\u00a0Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, aktuelle Projekte:\u00a0Biene40<\/a>,\u00a0AI4Bee<\/a>
    \nLizenz:<\/strong>\u00a0CC BY<\/p>\n

    <\/p>\n

    Inhalte des Beitrages k\u00f6nnen Sie entsprechen der Lizenz verwenden. Unter dieser Lizenz ver\u00f6ffentlichte Werke darf jedermann f\u00fcr private, gewerbliche und sonstige Zwecke nutzen ver\u00e4ndern und auch neu ohne CC-Lizenz vermarkten. Als Urheber mache ich keine Rechte geltend.<\/p>\n

    <\/h3>\n
    Teile diesen Beitrag.<\/div>