Klebstofffestigkeit vergleichen: Was hinter 23 N/mm² steckt

23 N/mm² auf Stahl, 10 N/mm² auf Aluminium. Beide Werte gehören zu LOCTITE EA 9483. Wer nur die grössere Zahl in seine Einkaufstabelle übernimmt, vergleicht später womöglich die falschen Dinge.

Die Zugscherfestigkeit ist keine unveränderliche Eigenschaft, die ein Klebstoff jeder Verbindung mitgibt. Sie entsteht im Versuch mit bestimmten Fügeteilen, einer bestimmten Vorbereitung und einem festgelegten Prüfablauf. Genau diese Bedingungen entscheiden darüber, was eine Zahl für die eigene Konstruktion aussagt.

Ein Produkt, drei Oberflächen

Henkel nennt im technischen Datenblatt folgende Werte:

Die Werte wurden nach ISO 4587 ermittelt, nach fünf Tagen Aushärtung bei 22 °C. Für das geschmirgelte Aluminium nennt Henkel SiC-Schmirgelpapier A166, Körnung P400A. Henkel, TDS LOCTITE EA 9483, Juni 2014, Seite 2

Schon die beiden Aluminiumwerte zeigen, wie viel die Kurzangabe «auf Aluminium» auslässt. Hier ändern sich Oberfläche und Vorbehandlung. Daraus lässt sich weder eine allgemeine Überlegenheit des Eloxierens noch ein Zuschlag für eine beliebige Aluminiumklebung ableiten. Der sinnvolle Schluss ist enger: Zur Festigkeitsangabe gehört die Beschreibung der geprüften Verbindung.

Die Klebung beginnt dort, wo der Klebstoff auftrifft

Angenommen, eine Halterung soll auf ein pulverbeschichtetes Gehäuse geklebt werden. In der Stückliste stehen Aluminium und Stahl. Für den Klebstoff sind jedoch die Beschichtung auf dem Gehäuse und der Oberflächenzustand der Halterung entscheidend.

Ein Wert auf sandgestrahltem Baustahl hilft, einen Kandidaten einzuordnen. Die Frage nach der späteren beschichteten Verbindung bleibt damit offen. Dafür braucht es einen Versuch auf Teilen, die deren Zustand abbilden. Wird die Beschichtung für den Klebprozess entfernt, ist auch dieser Arbeitsschritt Teil der untersuchten Lösung.

Die Herstellerhinweise von Permabond zur Oberflächenvorbereitung und zur Gestaltung von Klebverbindungen behandeln Oberfläche und Geometrie deshalb zusammen mit dem Klebstoff.

Drei Ergänzungen machen die Vergleichstabelle brauchbar

Eine zusätzliche Produktspalte bringt wenig, solange bei den vorhandenen Kandidaten der Bezug fehlt. Ergänzen Sie zuerst:

• Welche Kennzahl? Zugscherfestigkeit, Zugfestigkeit und Schälfestigkeit beschreiben verschiedene Prüfungen. Auch die Einheit muss stimmen.
• An welcher Probe? Fügeteil, Oberflächenzustand und Vorbehandlung gehören direkt neben den Wert.
• Nach welchem Ablauf? Aushärtung und Prüfbedingungen zeigen, unter welchen Voraussetzungen der Wert erreicht wurde.

Ein vollständiger Eintrag lautet beispielsweise: «23 N/mm² Zugscherfestigkeit nach ISO 4587; Baustahl sandgestrahlt; fünf Tage bei 22 °C; Henkel-TDS Juni 2014.» Er bleibt auch dann verständlich, wenn später eine andere Person die Auswahl übernimmt.

Liegen die Kandidaten nur unter unterschiedlichen Bedingungen vor, kennzeichnen Sie die Lücke. Die Tabelle darf dabei helfen, einen Vergleichsversuch festzulegen. Sie muss keine Rangliste erzwingen.

Vom Datenblatt zur Halterung

Für das Gehäusebeispiel stehen nach der Vorauswahl zwei Fragen an: Haftet die gewählte Kombination auf den vorgesehenen Oberflächen? Und trägt die ausgeführte Verbindung die Belastung der Halterung?

Dazu gehören neben der Klebfläche auch Kraftangriff, Hebelarm, Fugengeometrie und der Zustand während der Belastung. Ein Bauteilversuch wird deshalb mit der vorgesehenen Vorbereitung, Aushärtung und einem passenden Belastungsfall aufgebaut. Prüfverfahren und Bewertungskriterium werden vor dem Versuch festgelegt. «Lässt sich von Hand kaum lösen» ist eine andere Beobachtung als ein gemessener Wert unter definierter Last.

Schicken Sie für die Auswahl die Datenblätter der Kandidaten, ein Foto oder eine Skizze der Verbindung und die Angaben zu Oberfläche und Belastung. So lässt sich die nächste offene Frage gezielt bearbeiten. Klebaufgabe mit SILITECH besprechen

Häufige Fragen

Kann ich aus N/mm² und Klebfläche die zulässige Last berechnen?

Das Produkt aus einem Datenblattwert und der Fläche liefert noch keine zulässige Bauteillast. Der Wert stammt aus einem bestimmten Versuch; Lastverteilung, Geometrie und Betriebsbedingungen müssen in die Auslegung der Verbindung eingehen.

Was mache ich, wenn zwei Hersteller unterschiedliche Prüfbedingungen angeben?

Übernehmen Sie die Bedingungen vollständig und lassen Sie die Werte getrennt stehen. Für die Auswahl ist dann ein gemeinsamer Vergleich auf repräsentativen Fügeteilen sinnvoller als eine Rangfolge aus ungleichen Kennzahlen.