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Aluminium kleben – Hilfreiche Tipps für Aluminiumverbindungen

aluminium kleben

 

Klebeverbindungen sollen nicht nur stabil, sondern möglichst langlebig, unauffällig und bestenfalls hitzebeständig sein. Papier auf Papier zu kleben ist ein Kinderspiel und welchen Klebstoff man dafür verwendet, ist egal. Ganz anders sieht die Sachlage aus, wenn Sie beispielsweise Aluminium auf Holz kleben wollen – hierbei sind einige Dinge zu beachten. Wir verraten Ihnen in unserem Klebstoff Ratgeber, welche das sind und welcher Klebstoff der beste ist, wenn Sie Aluminium mit Aluminium verkleben wollen.

 

 

 

Eigenschaften von Aluminium

Aluminium ist ein relativ neuer Werkstoff, der Anfang des 19. Jahrhunderts entdeckt und im Jahr 1827 erstmalig in reiner Form hergestellt werden konnte. Damals war der Verarbeitungsprozess noch so kompliziert, dass eine industrielle Herstellung nicht lohnenswert schien. Erst zwanzig Jahre später trat dieser Werkstoff seinen Siegeszug um die Welt an und entwickelte sich zu einem industriell oft genutzten und hochgeschätzten Material. Aber auch in keinem Haushalt darf Aluminium fehlen, beispielsweise als dünne Folie zum Verpacken oder auch als Material für Leisten.

 

Die Eigenschaften von Aluminium sind außerdem optimal für den heutigen Leichtbau geeignet:

  • Es hat eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit, welche nur noch von der Leitfähigkeit von Kupfer überboten wird
  • Es ist ein relativ weiches und einfach zu verarbeitendes Metall und wird gerade deshalb auch von Heimwerkern bevorzugt
  • Kommt Aluminium mit Luft in Berührung, oxidiert die oberste Schicht und schützt es vor tiefer dringender Korrosion
  • Es wird nicht umsonst Leichtmetall genannt: Durch sein geringes Gewicht spart es besonders in der Schifffahrts- und der Flugzeugindustrie Energie; es bewährt sich jedoch auch in anderen industriellen Bereichen
  • Es kann wegen seiner Barriereeigenschaften gut als Verpackungsmaterial eingesetzt werden, um sowohl Lebensmittel als auch pharmazeutische Erzeugnisse vor Umwelteinflüssen zu schützen
  • Für die Elektroindustrie ist Aluminium wegen seiner sehr guten elektrischen Leitfähigkeit interessant

 

aluminium-auf-holz-kleben

 

Diese und andere positive Eigenschaften machen Aluminium heutzutage zu einem der wichtigsten Werkstoffe weltweit, und zwar sowohl im industriellen wie auch im handwerklichen Bereich.

Um Aluminium zusammenzufügen, hat der Anwender verschiedene Möglichkeiten, auf die wir nachfolgend eingehen werden. Dabei müssen Sie jedoch einige Dinge beachten, vor allem was die nicht wahrnehmbare Oxidationsschicht betrifft, die das Aluminium überzieht. Neben dem Schweißen und dem Nieten gibt es noch die Möglichkeit, Aluminium zu kleben.

Aluminium ist ein hervorragender Wärmeleiter. Seine Schmelztemperatur liegt bei 660° Celsius; sie ist also niedriger als die von Kupfer, Eisen und anderen Metallen. Möchten Sie, dass das Aluminium Kleben hitzebeständig ist, sollten Sie nicht nur auf die Schmelztemperatur des Aluminiums, sondern auch auf die Hitzebeständigkeit des verwendeten Klebstoffs achten.

Doch welchen Klebstoff brauchen Sie für das Aluminium Kleben?

 

 

Der beste Klebstoff zum Aluminium Kleben

Um Aluminium zu kleben, brauchen Sie optimalerweise einen Konstruktionsklebstoff. Zum Kleben von Aluminium haben Sie die Wahl aus drei verschiedenen Klebstoffarten:

  • Epoxidharzklebstoff: Epoxykleber ist als ein- oder zweikomponentige Ausführung erhältlich. Eine Verklebung mit diesem Klebstoff ist extrem belastbar und langlebig. Allerdings ist eine optimale Vorbereitung der Oberflächen vonnöten, was unter Umständen recht aufwändig sein kann. Zu beachten ist, dass Zwei-Komponenten-Epoxidharzkleber unter Raumtemperatur aushärtet, während es für einkomponentigen Epoxykleber Wärme und Druck braucht.

 

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  • Acrylatklebstoff: Hierbei handelt es sich um einen äußerst robusten Zwei-Komponenten-Kleber, der eine hohe Schlagfestigkeit aufweist. Zu beachten ist die kurze Verarbeitungszeit: Das Aushärten erfolgt sehr schnell. Acrylatklebstoffe sorgen für eine optimale Verbindung sowohl zwischen zwei Werkstücken aus Aluminium als auch zwischen verschiedenen Materialien wie Aluminium und Kunststoff oder Aluminium und Holz.

 

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  • Polyurethanklebstoff: Auch bei PU-Klebstoffen handelt es sich oft um Zwei-Komponenten-Kleber. Sie weisen eine lange Topfzeit auf und eignen sich dadurch hervorragend zur Bearbeitung großer Flächen. PU-Kleber zeigt auch beim Zusammenfügen von verschiedenen Materialien optimale adhäsive Eigenschaften.

 

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Zwei-Komponenten-Klebstoffe werden in der Regel in einer Doppelkammerkartusche geliefert, so dass diese nicht aufwändig angemischt werden müssen. Sie werden durch Druck auf den Dosierer automatisch gemischt und können einfach raupenförmig oder punktuell aufgetragen werden.

 

 

Anleitung um Aluminium mit Aluminium zu verkleben

Das Kleben von Aluminium hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die heutigen Klebstoffe machen es Industrie sowie Kleinanwendern einfach, haltbare Verbindungen zwischen Aluminiumteilen zu erzielen. Dies hat verschiedene Vorteile:

  • Einfache und schnelle Anwendung
  • Einsparung von Gewicht
  • Keine zeitaufwändige Vor- und Nachbereitung
  • Erzielung hoher und zum Teil sogar höherer Festigkeiten als beispielsweise beim Schweißen

 

aluminium kleben hitzebeständig

 

Nichtsdestotrotz müssen Sie beim Aluminium mit Aluminium Verkleben einige Besonderheiten beachten. Welche das sind, erfahren Sie nachfolgend in unserer Aluminium kleben Anleitung.

Sie brauchen dazu in der Regel einen Zwei-Komponenten-Klebstoff auf Basis von Acrylat, Polyurethan oder Epoxidharz. Schützen Sie Ihren Arbeitsplatz großzügig mit mehreren Lagen Zeitungspapier und nutzen Sie auch Ihre Schutzkleidung. Mehr zum persönlichen Arbeitsschutz erfahren Sie in einem der nachfolgenden Kapitel.

Wichtig: Studieren Sie vor der Anwendung des Klebstoffs das mitgelieferte Datenblatt des Herstellers, um sich genau über Anwendung, Topfzeit, Ablüftzeit sowie Aushärtezeit zu informieren. Legen Sie sich alle benötigten Dinge zurecht:

  • Die zu verbindenden Teile
  • Den Klebstoff
  • Schleifpapier mit 120er Körnung oder ein Sandstrahler bei großen Flächen
  • Einen etwas härteren Pinsel oder, bei großen Flächen, ein Handfeger
  • Fett- und Silikonreiniger
  • Ein fusselfreies Tuch

 

Wenn alles bereit liegt, können Sie mit der Oberflächenbehandlung beginnen.

 

Oberflächenvorbereitung von Aluminium

Es klingt merkwürdig, doch zunächst muss die Oberfläche gereinigt werden, bevor sie mit dem Sandstrahler oder dem Schleifpapier bearbeitet wird – meist wird ja in der umgekehrten Reihenfolge gearbeitet. Dieser Arbeitsablauf hat jedoch seinen Grund: Beginnen Sie mit dem Sandstrahlen oder dem Schleifen ohne vorherige Reinigung, besteht die Gefahr, dass durch die mechanische Bearbeitung Schmutz- und Fettpartikel tief in das Gewebe eingebracht werden. Dort sorgen sie dann für eine schlechtere Anhaftung des Klebers.

Es empfiehlt sich daher folgende Vorgehensweise:

  • Gründlich von Fett- und Schmutzpartikeln reinigen
  • Sandstrahlen oder schleifen
  • Erneut von Fett und Schmutz befreien
  • Ab jetzt nicht mehr mit bloßen Händen berühren!
  • Klebstoff auftragen
  • Zusammenfügen

 

Nachdem die Oberfläche gereinigt und angeraut wurde, müssen Sie schnell handeln: Aluminium ist ein hochreaktives Material, an dessen Oberfläche sich bei Berührung mit Luft schnell eine Oxidschicht bildet. Diese kann die adhäsiven Eigenschaften des Klebstoffs massiv beeinträchtigen und es kann sogar nach dem Aushärten zum Bruch der Klebenaht kommen. Wurde die Oxidschicht durch Schleifen oder Sandstrahlen abgetragen, bleiben Ihnen höchstens zehn Minuten Zeit zum Auftragen des Klebstoffs und Zusammenfügen der beiden Oberflächen.

 

Klebevorgang

Tragen Sie den Zwei-Komponenten-Klebstoff nun auf. In der Regel erfolgt dies beidseitig im Kontaktklebeverfahren; studieren Sie hierzu jedoch unbedingt die Anleitung des Herstellers. Nach einer gewissen Ablüftzeit drücken Sie die beiden Oberflächen fest zusammen und fixieren Sie sie möglichst. Die Ablüftzeit ist eine wichtige Komponente beim Klebeverfahren von Aluminium. Halten Sie sie unbedingt genau ein, sonst droht eine unzureichende Verklebung, da sich ansonsten das Lösungsmittel im Kleber nicht verflüchtigen kann.

Wie lange die Verbindung braucht, um ihre Endfestigkeit zu erreichen, ist abhängig von vielen Faktoren wie dem verwendeten Klebstoff, den verklebten Materialien und der Umgebungstemperatur. Halten Sie sich hierbei am besten an die Angaben des Herstellers. Generell gilt: Lieber zu lange aushärten lassen als zu kurz.

 

 

Aluminium mit Holz, Beton und anderen Werkstoffen verkleben

Neben dem Verkleben von Aluminium mit Aluminium ist das Zusammenfügen von einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien möglich. Sie können Aluminium auf Holz kleben, aber auch Stein, Beton und Kunststoffe mit Aluminium verbinden. Hierbei werden vor allem pastöse Konstruktionskleber verwendet, die auf Epoxidharz, PU oder Silikon basieren. Man unterscheidet zwischen dem Verkleben

  • großer Flächen, bei denen vor allem Epoxidharzklebstoff zum Einsatz kommt
  • kleiner Flächen, für die PU oder PUR-Klebstoff geeigneter sind.

 

Achten Sie auch bei der Verklebung unterschiedlicher Materialien auf eine gute Oberflächenvorbereitung, damit der Klebstoff seine adhäsiven Eigenschaften optimal entfalten kann.

  • Holz muss sorgfältig angeraut werden, damit der Kleber gut haftet.
  • Beton und Stein müssen, sofern sie löchrige Stellen aufweisen, aufgefüllt und verspachtelt werden.
  • Aluminium muss absolut fett- und schmutzfrei sein, dies gilt auch für Hautfett sowie die stets vorhandene Oxidationsschicht!

 

Möchten Sie Aluminium mit Holz verkleben, müssen Sie darauf achten, dass Holz, im Gegensatz zum Aluminium, ein organischer Stoff ist, der sich rasch verändern kann, beispielsweise durch UV-Strahlung oder Feuchtigkeit. Auch aus diesem Grund ist die Wahl des richtigen Klebers wichtig.

 

 

Sicherheitshinweise zum Kleben von Aluminium

Um Aluminium zu kleben statt zu schweißen sind einige Sicherheitsaspekte zu beachten. Tragen Sie Handschuhe, damit der Klebstoff nicht mit Ihrer Haut in Berührung kommt. Wir empfehlen auch das Tragen einer Schutzbrille, um einen Kontakt zwischen Kleber und Augen zu vermeiden. Kommt der Kleber mit Ihren Augen oder Schleimhäuten in Kontakt, waschen Sie diese gründlich mehrere Minuten lang mit klarem, warmem Wasser aus und suchen Sie umgehend einen Arzt auf. Nehmen Sie unbedingt das Datenblatt des Klebers mit, damit der Arzt sich ein Bild von den im Klebstoff enthaltenen Stoffen machen kann.

Achten Sie auf einen gut durchlüfteten Arbeitsplatz oder tragen Sie eine Atemschutzmaske, da beim Verkleben potentiell gesundheitsschädliche Dämpfe entweichen können.

Denken Sie auch an den Schutz Ihres Arbeitsplatzes. Legen Sie dort dicke Lagen Zeitungspapier aus oder nutzen Sie spezielle Folien, um Oberflächen vor dem Klebstoff zu schützen.

 

kleben von aluminium

 

 

Möglichkeiten zum Verbinden von Aluminium

Um diesen Werkstoff miteinander zu verbinden, können Sie ihn natürlich kleben, aber es gibt auch andere Möglichkeiten. Diese sind jedoch oft aufwändiger – generell ist es um ein Vielfaches leichter, Aluminium zu kleben statt zu schweißen.

Dennoch wollen wir in unserem Aluminium Ratgeber noch auf die häufigsten Fügetechniken für Aluminium eingehen:

  • Beim Nieten oder auch Schrauben werden beide Fügepartner mithilfe von Niet- oder Schraubverbindungen zusammengefügt. Zunächst wird eine Bohrung vorgenommen und hiernach werden beide Fügepartner mithilfe von Nieten oder Schrauben miteinander verbunden. Hierbei darf keine Schwachstelle im Material entstehen; dies ist gerade in korrosionsanfälligen Bereichen wichtig. Es müssen daher stets Vorbeugungsmaßnahmen gegen Korrosion getroffen werden.

 

Diese Art der Verbindung hat den Vorteil, dass das Aluminium seine ursprüngliche Festigkeit bewahrt, da das Material hierbei nicht, wie beim Schweißen, erhitzt wird. Diese Technik findet sich häufig im Flugzeugbau. Für den Heimwerker ist das Nieten mit einem Handnietgerät interessant. Geläufiger und einfacher ist jedoch das Kleben von Aluminium.

  • Das Schweißen kann durch drei verschiedene Methoden stattfinden:
    • Das Metall-Inertgas-Schweißen, auch MIG-Schweißen genannt, nutzt einen elektrischen Lichtbogen, der unter einem Schutzgas die beiden Oberflächen miteinander verbindet.
    • Beim Wolfram-Inertgas-Schweißen, auch als WIG-Schweißen bekannt, wird mithilfe eines aus Wechselstrom gespeisten Lichtbogens geschweißt.
    • Die modernste Variante ist das Cold Metal Transfer-Schweißen, auch CMT-Schweißen genannt. Hierbei wird die Bildung von Spritzern vermieden, indem die Oberflächen stets nur mit einem einzigen, perfekt getimten Schmelztropfen verbunden werden.
aluminium schweissen

 

Auch durch Löten können zwei aus Aluminium bestehende Fügepartner miteinander dauerhaft verbunden werden.

Bedenken Sie, dass durch Erhitzung stets eine hohe Beanspruchung und damit verbunden eine Beeinträchtigung der Materialfestigkeit stattfindet. Auch optisch können die so verbundenen Oberflächen leiden; es entstehen dabei mehr oder weniger wulstige Schweißnähte.

  • Auf das Kleben gehen wir in unserem Ratgeber bereits detailliert ein; daher beschreiben wir nicht mehr den Klebevorgang per se, sondern beschränken wir uns auf die Erwähnung, dass Aluminium als Metall selbstverständlich sehr gut zu kleben ist. Wurden die Klebearbeiten sachgemäß ausgeführt, erweist sich die Klebenaht sogar häufig als robuster als eine Schweißnaht.

 

Bei dieser Art der Verbindung ist die Belastungsart zu beachten. Klebeverbindungen sollten niemals durch Zug- oder Schälbewegungen belastet werden, denn diese können zu einer Beschädigung der Klebeverbindung führen. Optimalerweise wird die Verbindung nur auf Schub belastet.

Das Kleben von Aluminium hat gegenüber dem Schweißen aber noch andere Vorteile. So kann es auch dann zur Anwendung kommen, wenn das Nieten oder Schweißen von Aluminium nicht infrage kommt, beispielsweise beim Verbinden von Aluminium und Magnesium oder bei superleichten Kunststoffen. Weiterhin führt eine klebende Verbindung zu einer Gewichtsreduktion: Untersuchungen haben ergeben, dass sich bis zu zehn Prozent Gewicht gegenüber herkömmlichen Fügeverfahren einsparen lassen, was besonders in der Flugzeug- und Fahrzeugtechnik ein großer Vorteil ist.

 

 

Tipps und Tricks

Normalerweise müssen beim Aluminium mit Stein Verkleben zunächst Unebenheiten mithilfe von Füllern und Spachtelmasse ausgeglichen werden. Nutzen Sie jedoch für Aluminium und Stein oder Beton einen pastösen Konstruktionskleber, so können Sie diesen in dichten Raupen auftragen und auf diese Art bereits Unebenheiten ausgleichen. So ersparen Sie sich das Auffüllen.

 

Das Kleben von Aluminium ist nicht schwerer als das Verkleben anderer Materialien. Es kommt vor allem auf eine gute Oberflächenvorbehandlung sowie die Wahl des richtigen Klebstoffs an. Ob das Aluminium Kleben hitzebeständig ist, müssen Sie dem Datenblatt des Klebers entnehmen. Was den Arbeitsvorgang angeht, halten Sie sich einfach an unsere Anleitung zum Aluminium Kleben. Wir hoffen, wir konnten Ihnen weiterhelfen!


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