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Hitzeresistenter Klebstoff für Kunststoff und Metall gesucht

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Ich habe eine Lampe mit einer 30W LED über der eine kleine Linse befestigt werden soll. Die Linse wird mit ca. 0,5-1mm Abstand über der LED angebracht. Sie hat eine schmale Einfassung aus Kunststoff, welche auf eine Metallplatte (mit passendem Loch in der Mitte) geklebt werden soll. Die Metallplatte besteht aus schwarz eloxiertem Alu und wird in ein Gewinde über der LED geschraubt, um den Fokus anpassen zu können.

Ich suche jetzt einen Kleber, der die starke Abwärme an der Stelle aushält. Klassischer Wärmeleitkleber hat nicht funktioniert. Nach 3min Betrieb bei 30W (Lampe dann bereits außen sehr warm!) hat sich die Linse samt Einfassung von der Metallplatte gelöst.

Was nimmt man in dieser Situation am besten?
 

florianz

Flashaholic
5 Februar 2011
189
20
18
Uhu Endfest 300, lasse ich bei ca 70 Grad im Backrohr aushärten, geht schneller und hält besser
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Ich habe es noch mal versucht. Das Loctite 401 hält einfach nicht an diesem eloxiertem Aluminium Ring.

Man muss jetzt dazu sagen, dass der Ring nicht flach ist. Der Kunststoffring berührt den Aluring nur mit einer schmalen Kante.

Es geht übrigens um diese Lampe.
 
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Kenjii

Flashaholic**
21 Mai 2012
1.828
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Niederkassel
Hallo,

Du solltest versuchen kleine Löcher in die Abdeckung zu bohren, damit der Klebstoff da reinlaufen kann und sich festsetzt.

Grüsse

Kenjii
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Ich habe es noch mal versucht. Das Loctite 401 hält einfach nicht an diesem eloxiertem Aluminium Ring.
Gut, bei Lottite 401 wundert mich das nicht, das ist ja nur ein Cyanoacrylat (Sekundenkleber), so etwas taugt nicht gut für punktuelle Verklebungen.

Für deinen Anwendungszwecke könnte sich evtl. auch ein PUR-Klebstoff eignen, ich müsste mehr über die Verklebung wissen.

Um welche Art von Kunststoff geht es denn eigentlich? Das ist ein weites Feld und nicht jeder Art von Kunststoff lässt sich mit irgendwelchen Klebstoffen verkleben.
Man muss jetzt dazu sagen, dass der Ring nicht flach ist. Der Kunststoffring berührt den Aluring nur mit einer schmalen Kante.
Wie muss ich mir das genau vorstellen? Kannst ggf. mal ein Foto machen?
Ich habe mir zwar den Link und den Bericht angesehen, verstehe aber nicht ganz wo exakt der Klebstoff aufgetragen wird/werden soll.
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.419
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Essen
(Auf die Bilder clicken zum Vergrößern)
So soll es am Ende aussehen:


In die Lampe eingebaut:


Hier Detailaufnahmen der beiden Ringe:


Hier kann man gut sehen, dass der Metallring nach innen hin nicht flach ist. Das verkleinert die Klebefläche deutlich.




Bei dem Kunststoffring handelt es sich ursprünglich um den Zentrierring einer Eagtac Lampe. Kenji vermutete mal, dass er aus Polystryrol o.Ä. besteht.
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
6.331
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Bielefeld, NRW
Bei dem Kunststoffring handelt es sich ursprünglich um den Zentrierring einer Eagtac Lampe. Kenji vermutete mal, dass er aus Polystryrol o.Ä. besteht.
Ich vermute, dass dein Problem gar nicht der Klebstoff ist, sondern das Material, spricht die Kunststoffart.
Nur ausgehend von ein paar Fotos kann man natürlich nur schätzen, aber ich finde, dass es nach PE/PP oder ggf. auch POM aussieht, die lassen sich alle außerordentlich schwierig verkleben.
Ist der Kunststoffring weich, hat er ein bisschen was biegsames/elastisches an sich? Oder ist der knüppelhart?
Kannst du zumindest grob abschätzen welche Temperaturen dort herrschen?

Es ist schwierig einfach so in's Blaue hinein einen Klebstoff zu empfehlen, wenn man das Material nicht genau kennt, dennoch denke ich, dass hier vielleicht ein PUR-Klebstoff (1K oder auch 2K) vielleicht helfen würde, so etwas wie Pattex PL400 oder ähnliche/vergleichbare Produkte.
Vielleicht kann man dir in einer Schreinerei oder so Reste überlassen, da musst du sicher nicht eine neue Kartusche kaufen
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Der Kleber hält ja am Kunststoff!
Er hält nicht am Alu-Ring!

Die Temperatur kann man ohne Wärmebildkamera nur grob abschätzen.

Die Lampe hat außen maximal 50°C. Es ist also schon mal gut möglich, dass der Metallring mindestens so warm werden kann.
Die LED hat keinen Dom und läuft mit 29W. Da sie sehr ineffizient ist, kann man davon ausgehen, dass nur ca. 15% der Eingangsleistung in Licht umgewandelt werden (~50lm/W). Wie viel Wärmestrahlung eine LED nach vorne abstrahlt weiß ich nicht genau, aber durch die kleine Fläche des Dies (hier 7mm^2) ist es auf kurze Distanz genug, um Dinge anzuzünden.

Allerdings wird hier >95% des Lichts durch den Pre-Kollimator eingefangen und trifft somit nicht den Ring.
 
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uranus

Flashaholic**
21 Januar 2016
1.780
1.030
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nähe Würzburg
Kein Kleber dieser Welt wird auf eloxiertem Aluminium halten......bzw. eine dauerhafte Verbindung eingehen.
Wasch die eloxierung mit Natronlauge bzw. Abflussreiniger runter und du wirst Haftung bekommen........ Der Kleber ist dann Zweitrangig, bis 120grad wirst du Auswahl ohne Ende haben.
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Kein Kleber dieser Welt wird auf eloxiertem Aluminium halten......bzw. eine dauerhafte Verbindung eingehen.
Wasch die eloxierung mit Natronlauge bzw. Abflussreiniger runter und du wirst Haftung bekommen.
Das macht überhaupt keinen Unterschied, Aluminium ist ohnehin immer mit einer Oxidschicht überzogen. Für die Haftfähigkeit der Verklebung ist es irrelevant, ob diese "nur" die natürliche Dicke hat oder ob die Schicht elektrolytisch verstärkt wurde, solange man die Verklebung nicht über die Bruchgrenze von Aluminiumoxid hinaus belastet. Und das wird in der Lampe wohl kaum geschehen.
Außer im Vakuum oder unter Schutzgasatmosphäre wird man Aluminium nicht ohne Oberflächenoxidierung handhaben können.

Im technischen Bereich wird sogar aktiv eine Eloxierung (wie auch Chromatierung oder Phosphatierung) als Vorbehandlung von Aluminium vor der Verklebung mit Epoxid- oder PU-Klebstoffen durchgeführt.
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Was mir gerade auffällt: ich habe die Oberfläche beim letzten mal Kleben nicht vorbehandelt. Da ich die Ringe einige Male in der Hand hatte, wird da etwas Fett drauf gewesen sein. Trotzdem wundert es micht, dass der Kleber sehr gut an dem Kunststoffring hält, aber überhaupt nicht an dem Aluring. Er ging ab als ich nach 12h aushärten versuchte vorsichtig die Optik rein zu drücken.

Technisch gesehen müsste die Anodisierung die Oberfläche vergrößern und somit es dem Kleber leichter machen zu haften. Deswegen verbessert sie ja auch maßgeblich die Wärmeabgabe von Aluminium.

Non auch die Produkte von Norland könnten was sein. NOA61 wäre da mal der Klassiker.

Norland NOA61 ist laut Hersteller nur für "glass filled plastics" geeignet. Ich vermute, dass das sie besonders Stabilen sind. Der Zentrierungsring hier gehört bestimmt nicht dazu.
 
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uranus

Flashaholic**
21 Januar 2016
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nähe Würzburg
Eloxierung ist nicht gleich eloxierung. Ich habe die Erfahrung gemacht das auf den ganzen eloxierten Taschenlampenkram eigentlich nichts halten will. Das im Industriellen Bereich gerne vorher Eloxiert wird stimmt, diese Art der eloxierung hat ebenfalls nix mit dem Kram auf den Lampen am Hut. Epoxy hält tatsächlich fast auf alles. Bei PU sieht's da wieder ganz anders aus, das sind oftmals Hybrid Materialien die zusätzlich mit z.B. Alkhydharzen versetzt sind oder gar........epoxy. Reine PU Kleber, Beschichtungen. Etc. haben auf Alu eine katastrophale Haftung.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.419
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Essen
Habt ihr ein paar Tips bezüglich des Entfernens der Anodisierung? Abflussreiniger habe ich da.

Eine Erklärung, warum das jetzt auf eloxiertem Alu nicht halten soll, wäre auch ganz nett. :)
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Aluminium ist amphoter, d.h. die Oberflächenoxidschicht kann sowohl durch starke Säuren wie auch Laugen entfernt werden.
Abflussreiniger enthält Natriumhydroxid (in Wasser gelöst starke Lauge) und wäre geeignet, Salzsäure ginge auch, haben aber wohl weniger Leute im Haus.
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Eloxierung ist nicht gleich eloxierung.
Seit wann das denn? Gibt es verschiedene Aluminiumoxide?
Ich habe die Erfahrung gemacht das auf den ganzen eloxierten Taschenlampenkram eigentlich nichts halten will.
Das kann ich überhaupt nicht bestätigen, ich habe kürzlich im Rahmen einer Reparatur einer Nitecore-Lampe etwas mit UHU endfest 300 verklebt und das hält bombenfest. Natürlich würde die Oberfläche zuvor gründlich gereinigt und entfettet, aber mehr auch nicht.
 

uranus

Flashaholic**
21 Januar 2016
1.780
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nähe Würzburg
Habt ihr ein paar Tips bezüglich des Entfernens der Anodisierung? Abflussreiniger habe ich da.

Eine Erklärung, warum das jetzt auf eloxiertem Alu nicht halten soll, wäre auch ganz nett. :)

Weil's eben in manchen Situationen nicht hält. :D
Auf ner Ultrafire etc. mit dieser Semi-Gloss eloxierung hält z.B. nix, auf ner Schwarzen Surefire hält auch nix (bis auf Cerakote) auf den grauen dagegen hält Kleber verdammt gut. Ich bin leider kein Chemiker oder Galvaniker
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
6.331
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Bielefeld, NRW
Auf ner Ultrafire etc. mit dieser Semi-Gloss eloxierung hält z.B. nix, auf ner Schwarzen Surefire hält auch nix (bis auf Cerakote) auf den grauen dagegen hält Kleber verdammt gut. Ich bin leider kein Chemiker oder Galvaniker
Also ich bin Chemiker und ich glaube dir natürlich deine Erfahrungen, nur liegt der Grund nicht in der Ausbildung einer Oxidschicht, egal ob natürlich oder künstlich verdickt.
Ich denke eher, dass manche Lampen noch eine Nachbehandlung erfahren, die die Oberfläche nachträglich noch "versiegelt" oder sonst irgendwie modifiziert. Das kann natürlich dann schon Auswirkungen auf die Haftfähigkeit von Klebstoffen haben.

Allerdings sieht das auf den Bildern, die weiter oben gepostet wurden, nicht so aus, als ob hier eine besondere Nachbehandlung der Oberfläche stattgefunden hätte.
Ich meinte, warum der Kleber nicht halten soll.
Aus der Ferne ist das schwierig zu beurteilen, aber eine gründliche Reinigung und Entfettung sollte reichen. Mehr habe ich auch nie gemacht und konnte eloxiertes Aluminium immer hervorragend verkleben.
Auf deinen Bildern sieht das Material sogar eher etwas stumpf/aufgeraut aus, da würde ich eine sehr gute Haftung erwarten.
Ob sich durch eine Beizbehandlung mit Natronlauge die Sache verbessert oder verschlechtert ist nicht vorherzusagen, aber die schützende Wirkung der Eloxierung ist dann futsch.

Hast du denn eigentlich überhaupt mal einen anderen Klebstoff probiert? Oder war dieser Loctite-Kram bisher alleine im Einsatz?
 

0kay

Flashaholic**
12 August 2016
1.498
697
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Allgemein werden Lampen nach Hitzebehandlung verfärbt und rauher, anhaftendes Fett verbrennt. Vielleicht hilft das in manchen Fällen auch bei Verklebungen.
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.419
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Essen
Aus der Ferne ist das schwierig zu beurteilen, aber eine gründliche Reinigung und Entfettung sollte reichen. Mehr habe ich auch nie gemacht und konnte eloxiertes Aluminium immer hervorragend verkleben.
Auf deinen Bildern sieht das Material sogar eher etwas stumpf/aufgeraut aus, da würde ich eine sehr gute Haftung erwarten.
Ob sich durch eine Beizbehandlung mit Natronlauge die Sache verbessert oder verschlechtert ist nicht vorherzusagen, aber die schützende Wirkung der Eloxierung ist dann futsch.

Hast du denn eigentlich überhaupt mal einen anderen Klebstoff probiert? Oder war dieser Loctite-Kram bisher alleine im Einsatz?

Der Alu-Ring hat eine ziemlich raue Oberfläche.

Zu Beginn hat Kenji, der für mich die Lampe umgebaut hat, den Ring mit Wärmeleitkleber fixiert. Als ich die Lampe dann bekam habe ich sie auch mal bei voller Leistung ein paar Minuten laufen lassen. Nach ca. 3min sprang der Plastikring dann einfach ab.

Danach kaufte ich dann extra Loctite 401, da es bis zu 120°C aushält.

UHU Endfest 300 zwei Komponenten Kleber habe ich auch hier, wie ich gerade gemerkt habe.
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
6.331
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Bielefeld, NRW
Zu Beginn hat Kenji, der für mich die Lampe umgebaut hat, den Ring mit Wärmeleitkleber fixiert. Als ich die Lampe dann bekam habe ich sie auch mal bei voller Leistung ein paar Minuten laufen lassen. Nach ca. 3min sprang der Plastikring dann einfach ab.
Ah, das ist eine nützliche Information, dann ist vielleicht die unterschiedliche Wärmeausdehnung der Materialien eine wesentliche Ursache!
Da wäre dann vielleicht Klebstoff hilfreich, der nicht steinhart aushärtet, sondern noch eine gewisse Restelastizität behält und wärmebeständig ist.
Das liefe wieder auf PUR-Klebstoff hinaus, da gibt es viele Sorten und Varianten, da findet man sicher eine passende Sorte.

Muss der Klebstoff denn hohe Klebekraft haben, gibt es also hohe Kärfte, die auf die Klebenaht wirken? Oder reicht es aus, wenn der Ring einfach nur fixiert in Position bleibt?
UHU Endfest 300 zwei Komponenten Kleber habe ich auch hier, wie ich gerade gemerkt habe.
Dann probiere es doch einfach mal damit, schlimmstenfalls geht es nicht. Allerdings härtet UHU endfest 300 letztlich sehr hart und spröde aus...
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Was ich gerne für Klebungen empfehle: Sicaflex Scheiben/Karosseriekleber. Das ist dann aber meist eine endgültige Lösung:D
Ja, das wäre so ein PU-Kleber für die Ewigkeit, der aber noch eine Restelastizität behält.

Damit könnte man es sicher mal versuchen und mit ein paar guten Worten bekommt man vielleicht eine kleine Menge für den Hobby-Einsatz im KFZ-/Karosserie-Handwerk für lau. Fragen kann man ja mal.
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Muss der Klebstoff denn hohe Klebekraft haben, gibt es also hohe Kärfte, die auf die Klebenaht wirken? Oder reicht es aus, wenn der Ring einfach nur fixiert in Position bleibt?

Der Pre-Kollimator (eine Glaslinse) wird von dem Kunststoffring fixiert. Die Linse wird einfach in den Ring gepresst. Nach dem Einbau werde ich sie einige Male verschieben müssen, um die Höhe der Linse zu korrigieren (anhand der Lichtstärke). Das sollte die Klebenaht zusätzlich zur Wärme aushalten. Die Wärme ist wirklich ein Thema, da speziell diese Lampe oft in der höchsten Stufe betrieben wird, es ist ja keine EDC. Ansonsten alles, was andere Lampen auch abkönnen müssen.

Was ich gerne für Klebungen empfehle: Sicaflex Scheiben/Karosseriekleber. Das ist dann aber meist eine endgültige Lösung:D

Sikaflex 221 gibt es für 5€ bei Ebay. Es ist bis maximal 90°C zugelassen.
 
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mxyzptlk

Flashaholic**
20 August 2016
1.496
1.450
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Ob es einen Kleber gibt, der diesen an Temperaturbeständigkeit übertrifft weiß ich nicht,
aber vielversprechend sieht er aus und ist dazu noch dauerelastisch.

Gruß
Daniel
 
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Lexel

Flashaholic**
12 Dezember 2016
1.261
1.199
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Halle (Saale)
Arctic silver Wärmeleitkleber 2K ist mit 130 Grad Dauerbelastung und 180 Grad Spitzentemperatur angegeben, das sollte sicher reichen, Vorteil ist auch, dass er Abwärme ableitet und so kühler bleiben sollte

  • Enthält Silber mit einer Reinheit von 99,8%
  • Ausreichend für ca. 30-40 Emitter
  • RoHS Konform
  • Wärmeleitkoeffizient 350,000W/m2
  • Wärmeleitfähigkeit 7,5 W/mK
  • Temperaturstabil von -50°C bis >130°C
  • Temperaturspitzen von -50°C bis > 180°C
  • Optimale Viskosität von 0°C bis 130°C
  • Nicht elektrisch leitfähig
Natürlich ist auch Silikon bis 200 Grad ein guter Kleber

Es gibt auch noch Keramische Wärmeleitkleber die Dauerhaft 200 Grad aushalten
z.B.
http://www.arcticsilver.com/epoxy.htm
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.419
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Essen
Dann probiere es doch einfach mal damit, schlimmstenfalls geht es nicht. Allerdings härtet UHU endfest 300 letztlich sehr hart und spröde aus...

Ich habe es gestern Abend mal so probiert. Nach 2h habe ich dann noch ca. 45min lang eine Temperatur von etwas 60°C angewendet, um es besser auszuhärten. Bis jetzt hält es (vor allem auch in der höchsten Stufe).

Den Kunststoffring habe ich angeraut und mit Isopropanol entfettet. Mit vier Tropfen Kleber habe ich ihn unter Druck (Wäscheklammern) auf den Ring geklebt. Als Wärmequelle diente meine Vernunftshotwire (der Aluring war dadurch unangenehm heiß, also im Bereich von 55-65°C). Danach ließ ich die Verklebung weitere 12h bei Zimmertemperatur aushärten.
 
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0kay

Flashaholic**
12 August 2016
1.498
697
113
Ich habe den Pre-Kollimator in die Warsun X50 mit Kotflügel-Dichtband eingekittet und Papierdichtungen darunter gelegt an einigen Stellen als Abstandhalter.
Das hält schon etwa einen Monat bei etwas über 4A/4V, allerdings lasse ich die Lampe nur minutenweise leuchten.
Das war zum Ausprobieren gedacht bis die besseren Linsen eintreffen. Auf Dauer werde ich das Dichtband nur stellenweise entfernen und punktuell kleben, damit das alles später wieder geändert werden kann.