Die besten Klebstoffe zum Verkleben von Glas und Metall

Das Verkleben von Glas auf Metall ist eine gängige Aufgabe bei einer Vielzahl von industriellen Anwendungen. Sie ist unter anderem in der industriellen Fertigung, im Bauwesen und bei Heimwerkerprojekten beliebt. Das Verkleben unterschiedlicher Materialien wie Metalle und Glas kann jedoch aufgrund verschiedener Faktoren, die wir im Folgenden erörtern, eine Herausforderung für Hersteller darstellen. Wir helfen Ihnen auch bei der Entscheidung, welcher Klebstoff zum Kleben von Glas auf Metall für Ihr Projekt am besten geeignet ist.

 

Häufige Herausforderungen beim Kleben von Glas auf Metall

 

Bei der Wahl des richtigen Klebstoffs für die Verklebung von Glas mit Metall gibt es einige wichtige Dinge zu beachten. Es handelt sich dabei um Unterschiede bei der Wärmeausdehnung und -kontraktion, dem Aussehen des Endprodukts sowie der Flexibilität und Haltbarkeit der Klebung.

 

Wenn Sie unterschiedliche Materialien wie Glas und Metalle miteinander verkleben, müssen Sie vor allem die Unterschiede in der Wärmeausdehnung und -kontraktion zwischen den Substraten berücksichtigen. Einige Materialien dehnen sich bei Wärme aus und ziehen sich bei Kälte stärker zusammen als andere. Wie stark ein Material dies tut, wird als sein Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK) bezeichnet. Wenn sich zwei unterschiedliche Substrate bei Temperaturschwankungen sehr unterschiedlich ausdehnen und zusammenziehen, kann dies zu einer starken Belastung der Klebeverbindung führen, da sie durch das sich ausdehnende Substrat gedehnt werden kann. Dies kann zur Versprödung und sogar zum Versagen der Klebung führen.

 

Beim Verkleben sollten Sie idealerweise Materialien mit einem ähnlichen WAK verwenden. Dies hilft, eine ungleichmäßige Ausdehnung und Kontraktion zu vermeiden, wenn die Verbindung Temperaturschwankungen oder Temperaturschocks ausgesetzt ist. Dies wiederum verhindert Spannungen und Brüche an der Klebestelle und verlängert die Lebensdauer der Verbindung.

 

WAK von Glas im Vergleich zu Metallen

 

Die folgende Tabelle zeigt den Wärmeausdehnungskoeffizienten verschiedener Glasarten und einiger häufig verwendeter Metalle.

 

Material	Typischer WAK (×10–⁶ / °C)	Anmerkungen
Glas (Standard)	~8-9	Standardglas für Fenster
Borosilikatglas (z.B. Pyrex®)	~3.3	Entwickelt für geringere Ausdehnung
Geschmolzenes Siliziumdioxid/Quarzglas	~0.5	Spezialglas mit sehr geringer Ausdehnung
Baustahl	~11-13	Auch bekannt als kohlenstoffarmer Stahl
Rostfreier Stahl	~15-17
Aluminium	~23-24
Kupfer	~16-17

 

Wie Sie sehen können, hat Standardglas einen WAK, der dem einiger Metalle wie Baustahl und Edelstahl recht ähnlich ist, aber es gibt eine größere Diskrepanz im Vergleich zu anderen wie Aluminium. Dies muss bei der Verklebung von Glas mit Metall berücksichtigt werden, insbesondere bei der Verklebung einer großen Oberfläche. Der Grund dafür ist, dass größere Oberflächen bei hohen Temperaturen oder Temperaturschwankungen eher zu Spannungs- und Verbindungsbrüchen führen. Bei der Verklebung kleinerer Teile ist der unterschiedliche WAK im Allgemeinen nicht so problematisch.

 

Sie müssen CTE vor allem dann im Auge behalten, wenn:

 

• Sie haben eine Außenanwendung
• Ihre Anwendung beinhaltet hohe Temperaturen (80°C)
• Ihre Anwendung ist thermischen Zyklen (Heiß/Kalt-Zyklen) oder plötzlichen Temperaturschwankungen (Temperaturschock) ausgesetzt
• Sie kleben größere Teile zusammen

 

Um den Auswirkungen der thermischen Expansion und Kontraktion entgegenzuwirken, können Sie eine dickere Klebefuge und einen flexibleren Klebstoff verwenden. Jeder Permabond-Klebstoff wird mit einem technischen Datenblatt (TDS) geliefert, in dem die maximale Fugenfüllung angegeben ist. Wenn der WAK ein Faktor ist, sollten Sie eine Klebefuge in der Nähe dieses maximalen Spaltfüllungswerts wählen, um Flexibilität zu gewährleisten und Spannungen durch Ausdehnung und Kontraktion zu absorbieren. Teile können so gestaltet werden, dass sie eine dickere Klebefuge aufnehmen können, z.B. mit einer Nut oder einer Unterlegscheibe.

 

Aussehen des Endprodukts und Haftfestigkeit

 

Da Glas ein größtenteils transparentes Material ist, möchten viele Hersteller jegliche Anzeichen von ‘unansehnlichen’ Klebstoffen in ihrem Endprodukt vermeiden. Glas wird oft in Anwendungen verwendet, die attraktiv aussehen sollen, z.B. in Badezimmerduschen, Türbaugruppen und Fensterrahmen. Um die dauerhafte Präsentation ihres Produkts zu gewährleisten, verlangen viele Hersteller daher einen klaren, farblosen Klebstoff, der mit der Zeit nicht vergilbt. Die Verwendung eines UV-lichthärtenden Klebstoffs ist in solchen Fällen ideal, da er oft transparent ist und nicht vergilbt. Im Folgenden finden Sie einige Produktempfehlungen.

 

Eine weitere wichtige Überlegung ist die Klebekraft, wobei die bereits erwähnte Flexibilität und Spannungsaufnahme berücksichtigt wird. Bestimmte Arten von Klebstoffen bieten eine höhere Haftfestigkeit und Flexibilität als andere. Einige Arten von stärkeren Klebstoffen sind jedoch nicht transparent. Wenn Stärke Ihre oberste Priorität ist und das Aussehen zweitrangig oder irrelevant ist, erweitert sich Ihre Klebstoffauswahl.

 

Der beste Kleber für die Verbindung von Glas und Metall

 

Es gibt mehrere Arten von Permabond-Klebstoffen, die sich für die Verklebung von Glas mit Metall eignen. Diese sind:

• UV-Klebstoffe
• Strukturelle (gehärtete) Acrylklebstoffe
• Epoxid-Klebstoffe

 

UV-Klebstoffe zum Verkleben von Glas auf Metall

 

UV-lichthärtende Klebstoffe sind eine sehr beliebte Wahl für das Kleben von Glas auf Metall. Das liegt daran, dass viele von ihnen farblos und transparent sind und in Sekundenschnelle eine saubere, klebfreie Oberfläche bieten. Dadurch sind sie sehr einfach zu verwenden, ästhetisch ansprechend und sehr schnell aushärtend. Sie bieten außerdem eine hohe strukturelle Festigkeit, sind leicht aufzutragen und viele vergilben nicht mit der Zeit. Einige Produktempfehlungen lauten wie folgt:

 

Permabond UV6357

 

Permabond hat UV6357 im Sommer letzten Jahres auf den Markt gebracht. Dabei handelt es sich um einen UV-lichthärtenden Klebstoff, der den zusätzlichen Vorteil hat, dass er sehr kältebeständig ist. Ursprünglich für einen Hersteller von Kühl- und Gefrierschrankkomponenten entwickelt, bietet UV6357 eine ausgezeichnete Haftung auf Glas und Metallen sowie auf harten Thermoplasten wie ABS, PVC und Nylon.

 

UV6357 härtet in Sekunden klebfrei aus. Dank seiner hervorragenden Kältebeständigkeit widersteht es nicht nur niedrigen Temperaturen, sondern auch Temperaturschwankungen, wodurch es sich ideal für alle Anwendungen eignet, die häufigen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, z. B. im Freien. Es bietet eine sehr hohe Flexibilität und Zähigkeit und vergilbt nicht mit der Zeit. Lesen Sie hier mehr über dieses bahnbrechende Produkt.

 

Permabond UV6231

 

Permabond UV6231 ist ein einkomponentiger, schnell härtender UV-Klebstoff. Er bietet eine hervorragende optische Klarheit und eine exzellente Beständigkeit gegen Vergilbung, wodurch er sich gut für hochwertige Verklebungen von Glas, Kristall und anderen Materialien eignet. Der Klebstoff bietet außerdem eine hohe Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Nässe und eignet sich daher ideal für Anwendungen im Badezimmer (z. B. Waagen und Duschtüren) sowie für den Außenbereich, wo eine langfristige Witterungsbeständigkeit erforderlich ist.

 

Strukturelle (vorgespannte) Acrylklebstoffe für Glas und Metall

 

Strukturelle Acrylatklebstoffe sind eine weitere Möglichkeit, um Glas auf Metall zu kleben. Einige Vorteile dieser Klebstoffe sind:

• Hohe Festigkeit und Dauerhaftigkeit: Sie bilden starke strukturelle Verbindungen mit ausgezeichneter Zug-, Scher- und Schälfestigkeit.
• Spannungsabsorption: Acrylklebstoffe gleichen die Unterschiede in der Ausdehnung und Kontraktion zwischen Glas und Metall aus und helfen so, Spannungen zu reduzieren und Risse zu vermeiden.
• Vielseitigkeit: Sie verbinden Glas mit Metallen, Kunststoffen, Verbundwerkstoffen und anderen Substraten und erfordern oft nur eine minimale Oberflächenvorbereitung.
• Klarheit (bei bestimmten Typen): Bestimmte Acrylsorten bieten eine herausragende optische Klarheit, wodurch sie sich ideal für praktisch unsichtbare Fugen in Displays und Möbeln eignen.

 

Permabond TA4204 ist ein beliebter struktureller Acrylklebstoff für die Verklebung von Glas mit Metall. Dieses Produkt enthält einen speziellen Haftvermittler, ist farblos und klar, vorgespannt und härtet schnell bei Raumtemperatur aus. All dies zusammen macht ihn ideal für die zuverlässige Verklebung von Glas mit Metall.

 

Permabond TA4246 ist ein zweikomponentiger, mischungsfreier Strukturklebstoff, der bei Raumtemperatur aushärtet. Er eignet sich für die Verklebung einer breiten Palette von Substraten, einschließlich Glas und Metall, und ermöglicht sehr hochfeste strukturelle Verklebungen mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und Chemikalien. TA4246 bietet in Verbindung mit Permabond Initiator 46 eine hohe Schälfestigkeit und hervorragende Schlagfestigkeit und ist damit eine leichte und dauerhafte Alternative zu Nieten oder Schweißen. Andererseits ist TA4246 aus kosmetischer Sicht ungeeignet, wenn Sie eine klare, farblose Oberfläche anstreben.

 

Für die Glas-Metall-Verklebung mit TA4246 tragen Sie zuerst Initiator 46 gleichmäßig auf das Metall auf. Initiator 46 hat eine lange offene Zeit für eine optimale Ausrichtung der Teile. Sobald Ihre Teile richtig ausgerichtet sind, tragen Sie TA4246 in einer Raupe auf das Glas auf (ein Verteilen des Klebstoffs wird nicht empfohlen). Nach einer Klemmzeit von 2-4 Minuten wird die Handhabungsfestigkeit erreicht. Die Kombination aus TA4246 und Initiator 46 verleiht einer Glas-Metall-Verbindung eine gute Umweltbeständigkeit, eine hohe Klebkraft und eine hohe Beständigkeit gegen Ausdehnung und Kontraktion.

 

Epoxidklebstoffe für Glas und Metall

 

Epoxidharze können auch für die Verklebung von Metall mit Glas verwendet werden. In Kombination mit Permabond 2K Primer bieten sie eine gute Langzeithaftung und Klebekraft sowie eine lange Haltbarkeit. Epoxidharze sind auf jeden Fall eine Überlegung wert, wenn die Gesamtfestigkeit und Haltbarkeit der Verbindung wichtiger sind als das Aussehen, da viele Epoxidharze mit der Zeit vergilben.

 

Zu den Produkten, die Sie in Betracht ziehen sollten, gehören Permabond ET515 (gut geeignet für die Verklebung unterschiedlicher Substrate, gut geeignet für unterschiedliche WAK), Permabond ET5428 (hohe Zähigkeit, Schlag- und Temperaturbeständigkeit) und Permabond ET5393 (hohe Zähigkeit, Spannungs- und Wärmebeständigkeit). Bei der Verklebung von langen Aluminiumprofilen mit Glas kann die unterschiedliche Längenausdehnung und -kontraktion jedoch beträchtlich sein. In diesen Fällen wird ein dickes, flexibles Dichtungsmittel empfohlen (z.B. ein MS-Polymer oder Silikon).

 

Oberflächenvorbereitung von Glas und Metall

 

Wischen Sie Glas vor dem Kleben mit Isopropanol oder Aceton ab und vermeiden Sie Fingerabdrücke auf der Oberfläche. Bei Metallen entfetten Sie zunächst die Oberfläche und schleifen sie dann, wenn möglich, leicht an. Dadurch wird die Klebekraft verbessert. Bei bestimmten Arten von Klebstoffen wie Epoxidharzen und strukturellen Acrylaten müssen Sie vor dem Verkleben einen Initiator oder Primer verwenden, um die Aushärtung einzuleiten.

 

Andere hilfreiche Tipps

 

Im Folgenden finden Sie einige nützliche Tipps zum Verkleben von Glas auf Metall:

 

Vermeiden Sie Punktbelastungen: Glas verträgt konzentrierte Belastung nicht gut. Achten Sie daher darauf, dass Ihr Verbindungsdesign eine gleichmäßige Spannungsverteilung vorsieht. Vermeiden Sie beim Einspannen, dass das Glas unter Spannung steht.

 

Risiko des Lufteinschlusses: Beim Verkleben großer Glasflächen besteht ein größeres Risiko, dass Luft in den Klebstoff gelangt. Um dies zu vermeiden, wählen Sie ein Produkt mit niedrigerer Viskosität, das besser fließt. Achten Sie beim Einspannen darauf, dass Sie einen gleichmäßigen Druck auf die Klebestelle ausüben und achten Sie nach dem Zusammenfügen der Teile darauf, diese nicht zu verschieben. Auf diese Weise werden Luftblasen aus der frisch verklebten Verbindung ferngehalten.

 

Schütteln Sie UV-Kleber nicht: Sie müssen Ihre Flasche mit UV-Klebstoff vor dem Auftragen nicht schütteln – dadurch entstehen Luftblasen im Produkt. Tragen Sie ihn einfach so auf, wie Sie ihn erhalten haben.

 

Häufig gestellte Fragen zum Kleben von Glas auf Metall

 

F: Ich brauche einen unsichtbaren Klebstoff, um Glas auf Metall zu kleben. Welchen Typ sollte ich wählen?

 

A: In diesem Fall würden wir einen UV-Klebstoff wie UV6357 und UV6231 empfehlen. Diese Produkte sind klar, härten klebfrei aus und vergilben mit der Zeit nicht.

 

F: Welcher Klebstoff bietet die beste Festigkeit für Metall auf Glas?

 

A: Zweikomponenten-Epoxidharze bieten eine sehr gute Haftfestigkeit zwischen Metall und Glas, neben einigen strukturellen Acrylaten und speziellen UV-Klebstoffen. Wenn Sie eine maßgeschneiderte Beratung für Ihre Anwendung wünschen, wenden Sie sich bitte an unser technisches Team.

 

F: Kann ich ein Cyanacrylat verwenden, um Metall auf Glas zu kleben?

 

A: Cyanacrylate (auch bekannt als Sekundenkleber) können verwendet werden, um Metall auf Glas zu kleben, aber wir empfehlen sie normalerweise nicht. Das liegt daran, dass sie zwar anfangs Metall und Glas gut verbinden können, aber mit der Zeit schwächer werden. Wenn Sie ein Cyanacrylat verwenden müssen, werden Sie mehr Erfolg haben, wenn Sie es nur für kleine Teile verwenden.

Wenn Sie mehr über das Kleben von Glas auf Metall erfahren oder Ihre Anwendung mit uns besprechen möchten, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.