So verkleben Sie Edelstahl: Klebstoffoptionen und Oberflächenvorbereitung

Edelstahl: Der Stahl, den Sie sehen

Stahl ist mit Abstand das beliebteste Metall in der Fertigung und im Maschinenbau. Aufgrund seiner Allgegenwärtigkeit in Alltagsgegenständen könnte man meinen, dass Edelstahl die am häufigsten hergestellte Stahlsorte ist, doch dies trifft tatsächlich nicht zu – diesen Titel hält vielmehr Kohlenstoffstahl. Edelstahl macht tatsächlich nur etwa 3 bis 5 % der weltweiten Stahlproduktion aus, ist jedoch weitaus präsenter!

Edelstahl ist, wie alle Stähle, eine Legierung. Während Kohlenstoffstahl lediglich aus Eisen und Kohlenstoff besteht, werden bei Edelstahl noch einige weitere Metalle hinzugefügt. Am wichtigsten ist Chrom, dessen Anteil mindestens 10,5 % der Legierung betragen muss. Chrom verleiht dem Edelstahl sein glänzendes Aussehen und seine Rostfreiheit. Häufig werden zudem Molybdän, Nickel und Stickstoff beigemischt, um die Festigkeit und die Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen zu verbessern.

Wo wird Edelstahl eingesetzt?

Wahrscheinlich begegnen Sie täglich Gegenständen aus Edelstahl oder verwenden diese sogar. Kochutensilien und Besteck wie Löffel und Gabeln werden sehr häufig aus Edelstahl hergestellt, ebenso wie Töpfe, Pfannen und andere Küchenutensilien. Möglicherweise besteht auch Ihr Spülbecken aus diesem Metall. Auch außerhalb der Küche wird Edelstahl häufig für Duschköpfe, Wasserhähne und Handtuchhalter im Badezimmer verwendet. In der Medizinbranche kommt er bei Tabletts und chirurgischen Instrumenten zum Einsatz, in der Automobil- und Transportindustrie bei Autoauspuffrohren sowie bei Zug- und Buskarosserien und im Bauwesen bei Verkleidungen, Dächern und Innenausstattungen.

Edelstahl ist so beliebt, weil er – einfach ausgedrückt – gut aussieht und nicht rostet. Er sorgt für eine klare, moderne Optik, die über lange Zeit erhalten bleibt. Ein weiterer Grund für die Beliebtheit von Edelstahl ist seine einfache Reinigung, wodurch er sich hervorragend für Anwendungen im Lebensmittelbereich eignet.

Verkleben von Edelstahl: Zu beachtende Aspekte

Es gibt viele gute Klebstoffe für Edelstahl, auf die wir später noch näher eingehen werden. Um jedoch eine feste Verbindung auf Edelstahl zu erzielen, müssen Sie zuvor einige wichtige Punkte beachten.

Das Hauptproblem beim Verkleben von Edelstahl ist dessen passive Chromoxidschicht. Diese Schicht bildet sich auf natürliche Weise auf der Oberfläche, wenn das im Metall enthaltene Chrom mit Sauerstoff in Kontakt kommt. Falls Sie unsere anderen aktuellen Artikel zum Verkleben von Metallen wie Kupfer und Aluminium gelesen haben, fragen Sie sich vielleicht, ob Sie einfach die dort gegebenen Empfehlungen zur Oberflächenvorbereitung befolgen können – nämlich Entfetten und Aufrauen.

Die Antwort darauf lautet „Ja“, allerdings mit einigen Einschränkungen. Entfetten Sie die Oberfläche wie bei anderen Metallen mit einem mit Lösungsmittel getränkten Tuch, Aceton oder Isopropanol. Und obwohl Edelstahl abgeschliffen werden kann, bringt dies folgende Herausforderungen mit sich:

1. Edelstahl wird so hergestellt, dass er eine harte Oberfläche aufweist, die schwer abzuschleifen ist. Das Chrom und das Nickel im Metall wirken Oberflächenbeschädigungen aktiv entgegen.
2. Bestimmte polierte Edelstahlsorten, darunter auch der sogenannte „hochglanzpolierte“ Edelstahl, sind noch widerstandsfähiger gegen Abrieb, da ihre Oberflächen kaum Kratzer aufweisen.
3. Das Abschleifen von normalem Edelstahl beeinträchtigt dessen Aussehen. Es hinterlässt Kratzer und mindert den für dieses Metall charakteristischen Glanz bzw. die Reflektionsfähigkeit.

Vorbereitung von Edelstahl für die Verklebung

Entfetten Sie Ihren Edelstahl und bearbeiten Sie ihn zusätzlich mit einem Schleifmittel, sofern dies praktikabel ist. Das Sandstrahlen ist eine gute Alternative zum Schleifen bei Edelstahlsorten, die sich schwerer schleifen lassen – achten Sie bei beiden Verfahren darauf, alle Bereiche des Metalls abzukleben, die nicht zerkratzt oder sandgestrahlt werden sollen. Möglicherweise sollten Sie auch eine Plasmabehandlung Ihres Edelstahls in Betracht ziehen, da dies tatsächlich eine der besten Möglichkeiten ist, die Haftung auf diesem Untergrund zu verbessern. Die Plasmabehandlung bietet folgende Vorteile:

• Entfernt mikroskopisch kleine Ölrückstände und andere Verunreinigungen von der Metalloberfläche
• Erhöht die Oberflächenenergie des Metalls, wodurch ein Klebstoff die Oberfläche leichter „benetzen“ und eine starke Verbindung herstellen kann. Dies ist besonders vorteilhaft beim Verkleben von hochglanzpoliertem Edelstahl, da dieser in der Regel eine geringe Oberflächenenergie aufweist
• Erhöht die Haftkraft des Klebstoffs, indem mikroskopisch kleine Vertiefungen in die Metalloberfläche geätzt werden

Vorteile der Verwendung von Klebstoffen für Edelstahl

Vielleicht fragen Sie sich, warum Sie sich für einen Klebstoff zum Verkleben von Edelstahl entscheiden sollten, anstatt auf andere Fügevorgänge wie Schweißen oder mechanische Befestigungselemente zurückzugreifen. Abgesehen von der Frage der Oberflächenvorbereitung bietet der Einsatz von Klebstoffen für Edelstahl im Vergleich sowohl zum Schweißen als auch zu Befestigungselementen eine Vielzahl von Vorteilen:

• Erhalten Sie das Erscheinungsbild des Metalls. Im Gegensatz zu Schweißverbindungen und Befestigungselementen bewahren Klebstoffe das ansprechende Erscheinungsbild von Edelstahl vollständig. Dies ist besonders wichtig, wenn Ihre Anwendung dekorativen Charakter hat. Das Schweißen führt zu einer Verfärbung der Edelstahloberfläche, während Befestigungselemente oft sichtbar und unansehnlich sind. Einige Klebstoffe weisen sogar ein metallisches Erscheinungsbild auf, um eine maximale ästhetische Harmonie mit Metallen wie Stahl zu gewährleisten – Sie können einen Klebstoff tatsächlich so gestalten, dass er wie eine Löt- oder Schweißverbindung aussieht, nur ohne die Verfärbung!
• Verhindern Sie Korrosion. Bei korrekter Anwendung bilden Klebstoffe eine 100-prozentige Abdichtung an der Fuge, die Feuchtigkeit und Gase fernhält. Befestigungselemente lassen häufig Feuchtigkeit eindringen, was zu galvanischer Korrosion führen kann.
• Gewichtsreduzierung. Klebstoffe ersparen dem Endprodukt das zusätzliche Gewicht von Befestigungselementen oder Schweißnähten und optimieren so die Gewichtsreduzierung.
• Keine thermische Verformung. Klebstoffe verhindern Verformungen durch hohe Temperaturen, thermische Verfärbungen oder strukturelle Veränderungen in der Edelstahlmatrix.
• Gleichmäßige Spannungsverteilung. Im Gegensatz zu Schweißverbindungen und Befestigungselementen verteilen Klebstoffe die Spannung gleichmäßig über die gesamte Fuge. Schweißverbindungen und Befestigungselemente konzentrieren die Spannung auf bestimmte Bereiche und schaffen im Gegensatz zu Klebstoffen keine 100-prozentige Abdichtung.
• Ideal zum Verkleben unterschiedlicher Werkstoffe. Klebstoffe eignen sich hervorragend zum Verkleben von Edelstahl mit anderen Metallen, Kunststoffen, Verbundwerkstoffen, Glas und anderen Materialien. Durch Schweißen ist dies nicht möglich.

Die besten Klebstoffe für Edelstahl

Die besten Klebstoffe für Edelstahl zeichnen sich durch hohe Haftfestigkeit, gute Haltbarkeit sowie Beständigkeit gegen Stöße, Vibrationen und Korrosion aus. Im Folgenden stellen wir Ihnen die besten Klebstoffformulierungen für die Verklebung von Edelstahl vor.

Epoxidklebstoffe (insgesamt die beste Wahl)

Epoxidklebstoffe eignen sich ideal zum Verkleben von Edelstahl. Die meisten Epoxidklebstoffe bieten die „heilige Dreifaltigkeit“ aus hoher Festigkeit, guter Witterungsbeständigkeit und guter Spaltfüllfähigkeit. Viele sind zudem zähmodifiziert, was ihnen die Flexibilität verleiht, Edelstahl mit anderen Substraten mit einem unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) zu verkleben.

Zu den empfehlenswerten Optionen zählen Permabond ET5392 und ET5393, zweikomponentige Epoxidharze, die speziell für die Verklebung von Edelstahl entwickelt wurden. Sie zeichnen sich durch hohe Scherfestigkeit, Schäl- und Schlagfestigkeit aus, bieten eine 100-prozentige Abdichtung gegen Flüssigkeiten und Gase und eignen sich ideal für die Verklebung von Edelstahl untereinander sowie mit anderen Untergründen.

Eine weitere hervorragende Option für die Verklebung von Edelstahl ist Permabond ET5428 sowie dessen Schwesterprodukt Permabond ET5429. Diese Zweikomponenten-Epoxidharze sind vielseitige Allrounder, eignen sich ideal für die Verklebung unterschiedlicher Untergründe und bieten eine sehr hohe Scherfestigkeit auf Edelstahl. Permabond ET538 ist eine weitere empfehlenswerte Option, die sich durch hervorragende Spaltfüllfähigkeit und chemische Beständigkeit auszeichnet.

Es sind auch einkomponentige, wärmehärtende Epoxidharze erhältlich. Einige davon weisen ein metallisches Erscheinungsbild auf, das farblich ideal auf Edelstahl abgestimmt ist. Diese sehen nicht nur überzeugend aus, sondern bieten zudem höchste Haftfestigkeit und Umweltbeständigkeit auf Stahl. Die einkomponentigen Epoxidharze Permabond ES550 und ES558 bieten beide eine außergewöhnlich hohe Scherfestigkeit auf Stahl von bis zu 41 N/mm² (6000 psi). Die Aushärtungsgeschwindigkeit lässt sich optimieren, wobei höhere Temperaturen zu einer schnelleren Aushärtung führen.

Anwendung im Lebensmittel- oder Getränkebereich? Dann benötigen Sie ein Epoxidharz!

Wie bereits erwähnt, wird Edelstahl in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie häufig eingesetzt, da er robust, zuverlässig und sehr leicht zu reinigen ist. Wenn es jedoch um Bauteile geht, die in den USA oder in Europa mit Lebensmitteln und Getränken in Kontakt kommen, können Sie nicht einfach jeden beliebigen Klebstoff verwenden – dieser muss den strengen Vorschriften der FDA und der EU entsprechen.

Wenn Sie eine Anwendung im Lebensmittel- oder Getränkebereich haben, die eine hohe Haftfestigkeit erfordert, müssen Sie ein Epoxidharz verwenden. Andere Klebstofftypen, wie beispielsweise Cyanacrylate und Klebstoffe, die unter anderem durch UV-Licht aushärten, fallen nicht unter die Vorschriften für den Kontakt mit Lebensmitteln gemäß FDA 175.300 und EU 10/2011.

Da Edelstahl so häufig in Anwendungen mit Lebensmittelkontakt zum Einsatz kommt, haben wir eigens für diesen Zweck Permabond ET5164 entwickelt, ein zweikomponentiges Epoxidharz, das den Anforderungen der FDA 175.300 und der EU-Verordnung 10/2011 entspricht. ET5164 ist in Europa, Afrika und Asien erhältlich und eignet sich ideal zum Verkleben von Edelstahl sowie einer Vielzahl anderer Werkstoffe wie Kunststoffe und Verbundwerkstoffe. Es verfügt über optimale rheologische Eigenschaften und kontrollierte Fließeigenschaften sowie eine lange Verarbeitungszeit für eine präzise Ausrichtung der Bauteile.

Für Kunden in Nord- und Südamerika empfehlen wir die Produkte Permabond ET5145 und ET5147 für Ihre Anwendungen im Lebensmittelbereich. Beide erfüllen die Anforderungen der FDA-Vorschrift 175.105 und eignen sich ideal zum Verkleben einer Vielzahl von Substraten.

Strukturelle Acrylklebstoffe für Edelstahl

Sollte die Aushärtungsgeschwindigkeit für Sie von vorrangiger Bedeutung sein, sollten Sie den Einsatz eines strukturellen Acrylklebstoffs in Betracht ziehen. Strukturelle Acrylklebstoffe, insbesondere solche auf MMA-Basis, zeichnen sich durch eine schnelle Aushärtung und einen raschen Festigkeitsaufbau aus. Zudem weisen sie in der Regel eine gute Schlagfestigkeit und Schälfestigkeit auf.

Ziehen Sie für die Verklebung von Edelstahl den Klebstoff Permabond TA4246 in Verbindung mit dem Initiator 46M in Betracht. Er bietet auf Stahl eine sehr hohe Scher- und Schälfestigkeit sowie eine hervorragende Schlagfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit.

Anaerobe Klebstoffe für Edelstahl

Anaerobe Klebstoffe härten in Gegenwart von Metall und unter Ausschluss von Sauerstoff aus. Dadurch eignen sie sich im Allgemeinen gut zum Verkleben von Metallen in kleinen, engen Spalten. Bei Edelstahl bewähren sich diese Klebstoffe besonders bei der Montage eng anliegender zylindrischer Baugruppen, die auch als koaxiale Verbindungen bezeichnet werden.

Da Edelstahl kein besonders reaktives Metall ist, sollten Sie zum Verkleben dieses Metalls einen reaktiveren anaeroben Klebstoff wählen, wie beispielsweise Permabond HM162 oder HM163.

Für Gewindeverbindungen an Edelstahlrohren eignet sich Permabond MH052 besonders gut zur Abdichtung. Das Produkt verfügt über einen reaktiven Aushärtungsmechanismus und eine reaktive Ausbreitung, wodurch es auf Edelstahl zuverlässig aushärtet, selbst bei Anwendungstemperaturen von bis zu 10 °C.

Cyanacrylate

Cyanacrylate (auch als Sekundenkleber bekannt) gehören zu den am schnellsten aushärtenden Klebstoffen auf dem Markt. Dadurch eignen sie sich besonders gut für kleine Klebearbeiten, bei denen eine schnelle Arbeitsfestigkeit erforderlich ist. Sie lassen sich in der Regel gut auf Edelstahl anwenden, wir raten jedoch von ihrer Verwendung bei größeren Klebeflächen oder Verbindungen ab, die eine hohe strukturelle Festigkeit erfordern.

UV-Klebstoffe für Edelstahl

UV-Klebstoffe härten unter Einwirkung von UV-Licht schnell aus. Sie benötigen mindestens eine transparente Oberfläche, um auszuhärten, und eignen sich daher hervorragend zum Verkleben von Edelstahl mit Materialien wie Glas und durchsichtigen Kunststoffen.

UV-Klebstoffe werden in der Medizinbranche häufig zum Verkleben von Edelstahl mit Kunststoffen in medizinischen Geräten eingesetzt – beispielsweise zum Verkleben von Nadeln mit Kunststoffhülsen. Für solche Anwendungen empfehlen wir Permabond 130UV und 135UV. Diese doppelt härtenden UV-/Cyanacrylat-Klebstoffe gewährleisten eine vollständige und schnelle Aushärtung auch an Stellen, die vom UV-Licht nicht erreicht werden.

Der folgende Entscheidungsbaum kann Ihnen dabei helfen, den besten Klebstoff für Ihre Anwendung mit Edelstahl auszuwählen.

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zum Verkleben von Edelstahl

Welcher Klebstoff eignet sich am besten für Edelstahl?

Welcher Klebstoff für Edelstahl am besten geeignet ist, hängt von Ihrer Anwendung ab; für maximale Festigkeit, Haltbarkeit und Spaltfüllfähigkeit eignet sich jedoch ein Epoxidklebstoff am besten. Permabond ET5392 und ET5393 wurden speziell für die Verklebung von Edelstahl entwickelt, während Permabond ET5428 ein hervorragender Allrounder ist. Ziehen Sie Permabond ET5164 für Anwendungen in Betracht, bei denen Kontakt mit Lebensmitteln oder Getränken besteht.

Wie bereitet man Edelstahl für die Klebeverbindung vor?

Um Edelstahl für die Verklebung vorzubereiten, entfetten Sie ihn wie bei anderen Metallen mit Aceton, Isopropanol oder Permabond Cleaner A. Anschließend können Sie die Oberfläche entweder mit Schleifpapier aufrauen oder eine Sandstrahlmaschine verwenden. Eine weitere zuverlässige Methode zur Vorbereitung von Edelstahl für die Verklebung, bei der die ästhetische Oberfläche erhalten bleibt, ist die Plasmabehandlung.

Müssen Sie Edelstahl vor dem Verkleben abschleifen?

Sie müssen Edelstahl vor dem Verkleben nicht schleifen, doch es kann hilfreich sein. Das Schleifen oder Aufrauen von Edelstahl kann jedoch wesentlich schwieriger sein als bei anderen Metallen, da Edelstahl sehr hart ist und so beschaffen ist, dass sich seine Oberfläche nicht ohne Weiteres aufrauen lässt. Hier kann sich das Sandstrahlen als zuverlässiger erweisen, oder, falls möglich, sollten Sie eine Plasmabehandlung vornehmen.

Kann man Edelstahl ohne Schweißen verbinden?

Ja, Edelstahl lässt sich durchaus ohne Schweißen verbinden. Tatsächlich sind Klebstoffe für Edelstahl in der Regel wesentlich schonender als das Schweißen, ein Verfahren, das das Metall häufig anlaufen lässt und zu Wärmeverformungen führt. Klebstoffe bieten bei Edelstahl eine ebenso hohe Festigkeit wie das Schweißen und bewahren gleichzeitig die ansprechende Oberfläche des Metalls.

Welcher Klebstoff eignet sich zum Verkleben von Edelstahl mit anderen Werkstoffen?

Viele Klebstoffe können Edelstahl mit anderen Werkstoffen verbinden. Permabond ET5428 ist hierfür eine hervorragende Wahl. Dieses zweikomponentige Epoxidharz ist hochfest und eignet sich ideal zum Verkleben von Edelstahl mit anderen Metallen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen. Dank seiner hohen Zähigkeit gleicht er Unterschiede in der thermischen Ausdehnung und Kontraktion zwischen unterschiedlichen Untergründen aus und trägt so zu einer langlebigen Verbindung bei.

Wenn Sie mehr über das Verkleben von Edelstahl erfahren oder Ihr Projekt mit uns besprechen möchten, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.