UV-Kleber - Funktionsweise und Vorteile

UV-Klebstoffe haben in den letzten zwei Jahrzehnten viele klassische Klebeverfahren ersetzt - vor allem überall dort, wo es auf Geschwindigkeit, optische Qualität und hohe Festigkeit gleichzeitig ankommt. In diesem Artikel erklären wir, wie UV-Kleber chemisch funktionieren, welche Vorteile sie gegenüber anderen Klebstoffen haben und wo ihre Grenzen liegen.

 

So funktioniert die Aushärtung mit UV-Licht

UV-Klebstoffe sind einkomponentige Reaktionsklebstoffe. Im flüssigen Zustand enthält der Klebstoff sogenannte Photoinitiatoren - Moleküle, die durch ultraviolettes Licht zerfallen und dabei freie Radikale (bei Acrylaten) oder Kationen (bei Epoxiden) freisetzen. Diese starten eine Kettenreaktion: Die Klebstoffmoleküle verbinden sich zu einem dreidimensionalen Netzwerk. Aus der zähen Flüssigkeit wird in Sekunden ein fester, hochbelastbarer Polymerverbund.

Solange kein UV-Licht auf den Klebstoff trifft, läuft die Reaktion nicht ab. Der Klebstoff bleibt beliebig lange flüssig - auch wenn die Tube schon offen ist (lichtgeschützt gelagert). Erst wenn Sie mit der UV-Lampe belichten, beginnt die Aushärtung.

 

Die fünf großen Vorteile von UV-Klebern

1. Beliebig lange Positionierungszeit

Bei Sekundenklebern müssen Sie Bauteile sofort exakt zusammenfügen, weil der Kleber binnen Sekunden anzieht. Bei UV-Klebern können Sie die Bauteile in Ruhe ausrichten, justieren, sogar mehrfach neu positionieren - die Aushärtung beginnt erst, wenn Sie die UV-Lampe einschalten.

2. Aushärtung in Sekunden

Sobald Sie die UV-Lampe halten, ist die Klebung in 5 bis 120 Sekunden belastbar. Das spart Wartezeiten und ermöglicht Produktionsabläufe, bei denen die fertige Klebung am Ende der Arbeit sofort weiterverarbeitet werden kann.

3. Transparente Klebefuge

Acrybond-Klebstoffe härten glasklar aus. Bei Glas-Glas-Verklebungen ist die Klebefuge praktisch unsichtbar - ein entscheidender ästhetischer Vorteil gegenüber Silikon- oder Schmelzklebern.

4. Hohe Festigkeit

Die Scherfestigkeit liegt bei bis zu 34 N/mm2 auf Glas/Glas und 32 N/mm2 auf Glas/Aluminium-Verbindungen. Das ist mehr als ausreichend für die meisten Anwendungen - auch im konstruktiven Bereich.

5. Einkomponentig und lösungsmittelfrei

Kein Anrühren, kein Mischen, keine Verarbeitungszeit-Töpfe wie bei Zwei-Komponenten-Klebstoffen. UV-Kleber werden gebrauchsfertig geliefert und sind direkt aus der Tube dosierbar.

 

Wo UV-Kleber an ihre Grenzen kommen

UV-Klebstoffe sind nicht für alle Anwendungen geeignet. Drei wichtige Einschränkungen:

Mindestens ein Fügeteil muss UV-durchlässig sein

Das UV-Licht muss den Klebstoff erreichen, sonst härtet er nicht aus. Bei zwei opaken Materialien - etwa zwei Metallteilen - funktioniert UV-Kleber nicht direkt. Glas und viele Kunststoffe sind UV-durchlässig, Metalle und dunkle Materialien nicht.

Dunkle oder UV-blockende Kunststoffe sind problematisch

Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) sind chemisch schwer zu kleben - nicht wegen UV-Durchlässigkeit, sondern wegen ihrer niedrigen Oberflächenenergie. UV-getöntes Glas oder schwarzes Acrylglas wiederum lassen kein UV-Licht durch.

Sehr dicke Klebschichten brauchen länger

Bei Schichtdicken über 1 mm muss das UV-Licht den Klebstoff vollständig durchdringen, was länger dauert. Bei sehr großen Spalten kann die Aushärtung unvollständig bleiben. Für solche Anwendungen empfehlen wir dickflüssigere Klebstoffe wie Acrybond 2008 oder Epoxybond 320.

 

UV-Kleber im Vergleich zu anderen Klebstoffen

Eigenschaft	UV-Kleber	Sekundenkleber	Epoxidharz 2K
Positionierzeit	beliebig lang	wenige Sekunden	5-30 Minuten
Aushärtezeit	5-120 Sekunden	10-60 Sekunden	1-24 Stunden
Transparenz	kristallklar	klar bis milchig	gelblich
Festigkeit	sehr hoch	mittel	sehr hoch
Glas geeignet	ja, ideal	bedingt	ja
Lager nach Anbruch	1 Jahr	wenige Monate	begrenzt nach Mischung

 

Typische Anwendungen

•         Glasbau: Verklebung von Vitrinen, Möbeln, Aquarien, Designer-Glasobjekten
•        Optik: Linsenfassungen, optische Bauteile, Brillenfertigung
•         Schmuck: Einkleben von Glassteinen, Edelsteinen, Halterungen
•         Reparatur: Glasreparatur, Windschutzscheiben-Steinschlag
•         Elektronik: Verklebung von LEDs, optischen Komponenten
•         Industrie: Glas-Metall-Verbindungen in Beleuchtung, Architektur, Möbelbau

Welcher UV-Kleber passt zu welcher Anwendung?

STAIK bietet zwei Klebstoffreihen, die sich grundlegend in ihrer Chemie unterscheiden.

• Acrybond auf Acrylatbasis - schnell, transparent, ideal für Glas
  zur Acrybond-Kollektion
• Epoxybond auf Epoxidharzbasis - höchste Festigkeit und Temperaturbeständigkeit
  zur Epoxybond-Kollektion

Welche Reihe für welche Anwendung passt, erklären wir im Detail im Artikel:
Acrylat vs. Epoxidharz - die richtige Klebstoffbasis

 

Häufige Fragen zum Aushärten

Härtet UV-Kleber auch ohne UV-Lampe aus?

Nicht zuverlässig. Der UV-Anteil im normalen Tageslicht reicht nicht aus, um den Kleber vollständig durchzuhärten - ein Tropfen UV-Kleber bleibt unter Zimmerlicht oder bei bewölktem Tageslicht tagelang flüssig. Für eine feste, dauerhafte Verbindung brauchen Sie eine UV-Lampe im passenden Wellenlängenbereich. Diese Eigenschaft ist gewollt: Sie können Bauteile in Ruhe ausrichten, weil die Aushärtung erst startet, wenn Sie gezielt mit der Lampe bestrahlen.

Warum härtet mein UV-Kleber nicht aus?

Die häufigsten Ursachen sind: Die UV-Lampe hat die falsche Wellenlänge oder zu wenig Leistung, die Klebeschicht ist zu dick, das Licht erreicht den Kleber nicht (etwa zwischen zwei lichtundurchlässigen Teilen wie zwei Metallen), oder die Bestrahlungszeit war zu kurz. Acrybond härtet im Bereich um 320 bis 400nm - achten Sie darauf, dass Ihre Lampe diesen Bereich abdeckt, halten Sie sie nah an die Klebestelle und bestrahlen Sie ausreichend lange.

Welche UV-Lampe brauche ich zum Aushärten?

Für die meisten Anwendungen genügt eine UV-Lampe oder UV-Taschenlampe im Bereich um 320 bis 400nm. Für Acrybond reicht eine Standard-UV-Lampe (STAIK UV-Lampe), für Epoxybond wird die spezielle Epoxy-UV-Lampe benötigt. Bei Glas und transparenten Kunststoffen dringt das Licht problemlos durch das Material und härtet den Kleber in der Klebefuge aus.

Wie lange dauert das Aushärten unter der UV-Lampe?

Acrybond härtet je nach Lampenleistung und Schichtdicke in etwa 5 bis 20 Sekunden, mit kleineren Taschenlampen auch in 30 bis 45 Sekunden. Epoxybond braucht ca. 120 Sekunden und erreicht seine Endfestigkeit nach rund 24 Stunden Nachhärtung. Dünne Schichten auf transparenten Materialien härten schneller aus als dicke Schichten oder Klebungen mit nur seitlichem Lichtzugang.

Kann ich UV-Kleber nachträglich wieder lösen?

Vor dem Aushärten lässt sich UV-Kleber problemlos abwischen, solange Sie ihn nicht mit UV-Licht bestrahlt haben. Nach dem Aushärten ist die Verbindung dauerhaft und lässt sich nur noch mechanisch entfernen, etwa durch vorsichtiges Abschaben.