Neue Verbindungstechniken, z.B. geklebte Fenstersysteme schaffen gestalterische Freiräume im Fensterbau und müssen die aktuellen energetischen Rahmenbedingungen (EnEV) erfüllen, sowie die Anforderungen an Wärmeschutz, Winddichtigkeit, Lüftung oder Schalldämmung. Hier ist nicht nur der Werkstoff allein gefordert, sondern auch die Verarbeitungstechniken. Deshalb erhält die Klebetechnik, als junge Verbindungsvariante im Fensterbau, immer mehr Aufmerksamkeit.
Ein Vorteil der Klebetechnik ist u.a. die statisch wirksame Klebung zwischen dem Flügelrahmen und dem Glas sowie die damit verbundene Versteifung des Fensters als Verbundelement. Der weltweit tätige Hersteller von Hightech-Klebebandsystemen Lohmann, arbeitet seit 2004 aktiv mit System- und Fensterherstellern an Lösungen für geklebte Konstruktionen. Das jüngste Ergebnis dieser Arbeit ist die Kombination von Haftklebebändern und Flüssigklebstoffen.
Für geklebte Fensterkonstruktionen gibt es heute marktreife Produkte, bei denen Haftklebebänder eingesetzt werden. Das Klebeband übernimmt die Verbindung zwischen Profil und Isolierglas auf Position 1 oder Position 4. Es sichert das Isolierglas gegen Windlasten und trägt zur Versteifung des Flügels und zur thermischen Trennung zwischen Glas und Flügel bei. Generell sind diese Verklebungen als „nichtlastabtragende“ Konstruktionen einzuordnen, da die Glasscheibe zusätzlich über Tragklötze formschlüssig im Flügel fixiert wird. Die Dauerhaftigkeit dieser Klebebänder wurde durch Tests in Anlehnung an die ETAG-002 bestätigt.
Für Konstruktionen, bei denen dauerhaft hohe Schubspannungen (Eigengewicht der Scheibe) und hohe Torsionskräfte des Flügels auftreten, sind Haftklebebänder aufgrund der dauerhaften hochviskosen Klebstoffeigenschaften in der Aufnahme von Schubspannungen limitiert.
Klebeband und Flüssigkleber – ein starkes Team
Haftklebebänder werden bereits seit längerer Zeit bei geklebten Glasfassadenkonstruktionen als Abstandshalter und zur Montage in Kombination mit Silikonklebstoffen eingesetzt. D.h., bisher war der getrennte Einsatz zweier verschiedener Werkstoffe (Klebeband plus Flüssigsystem) an der Tagesordnung. Es stellte sich daher die Frage, wie man diese Werkstoffe effektiv und wirtschaftlich verbinden kann.
Die Lohmann Klebebandsysteme entwickelten dazu eine geschützte Lösung für den gemeinsamen Einsatz eines formgebenden Klebebandes und eines Silikonklebstoffes. Dieses neue System für geklebte Fensterkonstruktionen kombiniert die Vorteile des jeweiligen Klebesystems. Es ist für alle Fensterwerkstoffe geeignet und bietet dem Fensterbauer eine effektive und ökonomische Produktionsmöglichkeit.
Bei dem sogenannten „Duo-Integral-Klebeband“ handelt es sich um ein doppelseitiges Haftklebeband mit einem geschlossenzelligem PE-Schaumträger und einer ausgestanzten „Aussparung“ für den einzusetzenden Flüssigklebstoff.
Als einer seiner Grundeigenschaften erreicht ein Haftklebeband von Anfang an seine volle Klebekraft und garantiert eine hohe Verarbeitungssicherheit. Der Flüssigklebstoff, beispielsweise Silikon, hingegen erreicht hohe Festigkeiten bei gleichzeitig hoher Elastizität.
Die Lösung ist eine Kombination beider Systeme auf der Basis eines neuen Haftklebebandes. Damit werden nicht nur die Vorteile beider Systeme gekoppelt, sondern auch deren Nachteile eliminiert. Die Dimensionierung des Klebebands mit dem Flüssigkleber erfolgt auf Basis der Kennzahlen der beiden Produkte und der geforderten Lastabtragung des geplanten Fenstersystems.
Das „Duo-Integral-Klebeband“ ist z.B. für Holz-, PVC-, glasfaserverstärkte Kunststoff- oder Aluminiumfenster geeignet und kann in großen und kleinen Serien verarbeitet werden. Darüber hinaus ist die integrierte Aussparung unter Berücksichtigung der Stanztechnik variabel.
Die Verarbeitung am Beispiel einer geklebten Holzfensterkonstruktion
Interne und externe Untersuchungen haben ergeben, dass die Haftung von Klebstoffsystemen auf dem unbehandelten Rohholz die besten Verbindungsergebnisse liefert.
Die Qualität der Verklebung auf lackierten Holzoberflächen steht in Abhängigkeit zu der Verbundfestigkeit des Lackes auf dem Holz. Frei nach dem Motto: „Das schwächste Glied in der Kette gibt die Belastbarkeit des Systems vor“.
Lohmann rät daher die Verklebung auf dem unbehandeltem Holz, wobei ein Primern in Abhängigkeit zu dem Konstruktionsaufbau empfohlen wird. Je nach Fensterdesign kann es zu hohen Feuchtbelastungen an der Klebeposition kommen, die durch das Primern geschützt wird.
Damit die Oberfläche des Rohholz sowie die Aussparung im Duo-Integral-Klebeband beim Lackieren/Grundieren vor Imprägnierungsmitteln oder Lacken geschützt ist, bietet sich der Einsatz eines zusätzlichen Prozessliners an. Die Aufbringung des Klebebands und des optionalen Prozessliners erfolgt durch einen Kaschierungsprozess mit einfachen Andruckrollen in der Fertigungslinie oder durch einen separaten Arbeitsgang (siehe Infokasten Bild a). Im Anschluss erfolgt die Oberflächenbehandlung des Fensterprofils (b). Danach wird der Prozessliner manuell oder maschinell entfernt (c) und das Silikon in die ausgestanzten Aussparungen eingebracht (d). Überschüssiges Material lässt sich mit einem Rakel von der Klebebandabdeckung abziehen und entfernen. Die Abdeckung des Klebebandes stellt sicher, dass die Klebefläche nicht mit dem Silikon in Verbindung gerät.
Nun wird der Klebebandliner entfernt (e) und die Isolierglasscheibe kann eingesetzt werden (f). Durch die Soforthaftung des Duo-Integral-Klebebandes lässt sich das Fensterelement sofort weiter transportieren. Das Flüssigsystem übernimmt nach der Reaktion, sprich Aushärtung, die dauerhafte Festigkeit des Fensterflügels.
Beide Produkte sind so ausgelegt, dass Differenzen bei der Längenausdehnung, etwa bei Temperaturänderungen, kompensiert werden. Die Verträglichkeit der beiden Klebstoffsysteme wird durch genau definierte Ausprüfungen getestet und stellt somit sicher, dass es zu keinen Wechselwirkungen zwischen den „Klebepartnern“ kommt.
Der vorgestellte Verarbeitungsprozess unterstützt die Entwicklung neuer Fensterkonstruktionen. Lohmann empfiehlt schon bei der Planung im Vorfeld der Produktion die intensive Zusammenarbeit aller beteiligten Komponentenlieferanten. Denn nur wenn alle Entwicklungsschritte systematisch definiert, geprüft und abgearbeitet werden, entsteht eine dauerhafte und vor allem sichere Lösung. —
Der Autor
Peter Harendt ist als Market Manager Building & Construction bei der Lohmann GmbH & Co. KG tätig.
Kombiband + Silikon: Doppelt kleben erleichtert Verarbeitung.
So funktioniert das Einkleben einer Isolierglasscheibe mit Kombiklebeband und Flüssigkleber:
Auf das Fensterprofil wird ein doppelseitiges Haftklebeband mit ausgestanzten Leerflächen aufgebracht sowie ein weiteres Klebeband (Prozessliner) als Lackierschutz (a)
Als nächstes erfolgen die Grundierung und die Lackierung des Fensterprofils (b)
Danach wird der Prozessliner manuell oder maschinell entfernt (c) und
der Flüssigkleber (Silikon) in die Aussparungen (Ausstanzungen) im Klebeband eingebracht (d).
Jetzt wird der Klebebandliner entfernt (e) und
die Isolierglasscheibe eingesetzt (f); das Fenster kann man nun sofort weitertransportieren
Die Kombination von Klebebändern und Silikon für das Einkleben der Fensterscheibe in den Rahmen koppelt nicht nur die Vorteile beider Systeme, sondern eliminiert auch die Nachteile. So erreicht das Haftklebeband (schwarz) von Anfang an seine volle Klebekraft und garantiert eine hohe Verarbeitungssicherheit. Der Flüssigklebstoff (grau), der in den Aussparungen des Klebebands aufgetragen wird, bringt die hohen Festigkeiten, wie sie im Fensterbau verlangt werden.
