0.5 Benetzung
Voraussetzung für die Ausbildung der Adhäsionskräfte:
Klebstoff und Fügeteil müssen „sehr nah“ (unter 1 nm) zusammenkommen, d. h. der Klebstoff muss das Fügeteil benetzen!
Definition Benetzung: Benetzung ist die Fähigkeit von Flüssigkeiten, mit Festkörpern Grenzflächen auszubilden.
Wassertropfen auf Frauenmantelblatt:
Beispiel für eine nicht stattfindende Benetzung
Quelle: Fraunhofer IFAM
Maß für die Benetzung: Randwinkel α
Die Benetzungstendenz ist umso größer, je kleiner der Winkel α ist.
Ursache des unterschiedlichen Benetzungsverhaltens:Oberflächenspannung des Feststoffes (Fügeteil) und der Flüssigkeit (Klebstoff)
Gute Benetzung:
Oberflächenspannung Feststoff > Oberflächenspannung FlüssigkeitRandwinkel α < 30 °
Unzureichende oder schlechte Benetzung:
Oberflächenspannung Feststoff < Oberflächenspannung FlüssigkeitRandwinkel α > 30 °
| Material | Oberflächenspannung mN/m | |
|---|---|---|
| Teflon® | 18.5 | schlechte Benetzung |
| Silikon | 20 – 22 | schlechte Benetzung |
| PE, PP * | ca. 30 | Klebstoff: ca. 35 – 50 mN/m Je nach Klebstofftyp |
| Epoxid | ca. 50 | Klebstoff: ca. 35 – 50 mN/m Je nach Klebstofftyp |
| Wasser | 72.8 | gute Benetzung |
| Glas | ca. 250 | gute Benetzung |
| Quecksilber | 650 | gute Benetzung |
| Aluminium | 1100 | gute Benetzung |
| Stahl | 2500 | gute Benetzung |
* PE = Polyethylen, PP = Polypropylen
Benetzung ist die notwendige Voraussetzung für die Adhäsion, aber allein nicht hinreichend, d. h. die Benetzung ist zwar der erste Schritt auf dem Weg zur Adhäsion, aber nicht der einzige.
Bei manchen Kombinationen von Klebstoff und Oberfläche ist zwar eine Benetzung, aber keine Adhäsion möglich. In solchen Fällen sind spezielle Methoden der Oberflächenbehandlung notwendig. Diese werden später erläutert.
Beispiel:
- Edelstahl und Epoxidharz
- Glas und Polyurethan
